Úhlová frekvence vs. frekvence: 5 odpovědí, které byste měli vědět

Těleso, které se opakovaně pohybuje tam a zpět, je známé jako oscilující těleso a tento pohyb je kmitání.

Když těleso kmitá, posouvá se lineárně, ale kromě toho je zde i úhlová frekvence kmitání. Pojďme analyzovat úhlovou frekvenci vs frekvenci. Úhlová frekvence není nic jiného než změna úhlu těla. Ve fyzikálním pojetí jsou úhlová frekvence a frekvence odlišné.

Úhlová frekvence a lineární frekvence oscilace by se neměly zaměňovat. Jsou dva
různé koncepty s různým použitím. Úhlová frekvence určuje fázovou změnu, zatímco lineární frekvence udává počet oscilací dokončených za sekundu.

Úhlová frekvence versus frekvence

Abychom prozkoumali úhlovou frekvenci vs. frekvence, vezmeme si příklad houpačky v dětském parku. V pravidelných intervalech se neustále houpe tam a zpět. Proto je to an oscilační pohyb. Z výše uvedeného obrázku je vidět, že houpačka se pohybuje vpřed pod úhlem θ a také se pohybuje zpět ve stejném úhlu. Změna úhlu, ke které dochází za jednotku času, je úhlová frekvence oscilace.

ω=2π/T

Počet pohybů tam a zpět za jednu sekundu odpovídá frekvenci švihu.

Oscilace je a jednoduchý harmonický pohyb, a proto je jeho rovnice stejná jako sinusová vlna
rovnice.
Pro oscilující objekt je rovnice SHM dána jako:

MT14

Tady;
x je posunutí objektu 
A je amplituda kmitání 
φ je změna fáze
ω je úhlová frekvence 

Snímek obrazovky 2021 10 19 160453 1

Předpokládejme, že na provázku visí malý bob. Když udeříme na bob, začne se pohybovat a oscilovat.
Z výše uvedeného diagramu volného těla je vidět, že bob se posouvá pod úhlem. Proto ten hranatý
frekvence je uvedena jako:

ω=2π/T

Současně by frekvence bobu byla kmitání provedené za 1 sekundu. Předpokládejme, že zde provede 5 kmitů za jednu sekundu. Potom je frekvence bobu 5.

Snímek obrazovky 2021 10 19 161430 1
Úhlová frekvence vs frekvence

Obrázek výše jasně ukazuje rozdíl mezi úhlovou frekvencí oscilace a
Frekvence. Obecný vzorec pro výpočet frekvence f kmitání je dán takto:

f = 1/T

Zde je T časové období.

Vzorec pro úhlovou frekvenci kmitání je:

ω=2π/T

Substitucí hodnoty T z frekvenčního vzorce do vzorce úhlové frekvence jsme
dostat;

ω = 2πf

Dává vztah mezi frekvence a úhlovou frekvenci kmitání. Vzorec úhlové frekvence se vypočítá vynásobením frekvence úhlem, který oscilující objekt pokrývá. Pro celý cyklus je úhel 2π.

Kyvadlo 2222222
Kredit: MormegilKyvadloCC BY-SA 3.0

Pro jednoduché kyvadlo jsou úhlová frekvence a lineární frekvence uvedeny jako:

MT15

A

MT16
teď jaro
Kredit: https://en.wikipedia.org/wiki/Wilberforce_pendulum#/media/File:Wilberforce_pendulum_oscillation_modes.svg

Pro pružinu je vzorec pro úhlovou frekvenci a lineární frekvenci dán takto:

MT17

a

MT18

Jednotka úhlové frekvence je dána jako radián za jednotku času, to znamená:

1ω=1rad.sec-1

Standardní jednotkou frekvence kmitání je Hertz, Hz.

Předpokládejme, že koule kmitá a dokončí 6 kmitů za 1 sekundu. Frekvence oscilační koule je pak:

f=6Hz

A proto se úhlová frekvence stane:

ω=2π*6

ω=12π

Často kladené otázky (FAQ)

Co je oscilace?

Ve fyzice, když se objekt časem posune ze své polohy, říká se, že je v pohybu.

Objekt, který se opakovaně pohybuje tam a zpět, je známý jako oscilující těleso a tento pohyb je kmitání. Všechny oscilace jsou periodické, ale opak nemusí být pravdivý. Země se otáčí kolem Slunce v periodickém, ale ne oscilačním pohybu.

Jaké pojmy souvisí s oscilací?

Tělo pohybující se v souvislém partnerovi kolem pevného bodu je oscilační.

Oscilační těleso má rovnici jako:

CodeCogsEqn 80

Zde jsou obecné pojmy oscilace:
x znamená posunutí objektu
A je jeho amplituda
φ je změna fáze
ω je úhlová frekvence

Frekvence je důležitý termín oscilací, který říká počet oscilací dokončených v jednom
druhý.

Jak zjistit úhlovou frekvenci jednoduchého kyvadla?

Kyvadlo je jednoduché oscilační těleso, jehož hmota je zavěšena na struně.

Kyvadlo při kmitání mění úhel v pravidelných intervalech. Proto má jednoduché kyvadlo úhlový posun. Úhlová frekvence kmitání kyvadla se vypočítá podle vzorce:

MT15 1

zde
g je gravitační zrychlení a
L je délka kyvadla.

Jaký je rozdíl mezi úhlovou frekvencí a lineární frekvencí?

Úhlová frekvence je značně odlišná od lineární frekvence. Oba mají odlišný význam.

Když těleso kmitá, dochází ke změně úhlu, což je úhlová frekvence.
Počet oscilací částice za jednu sekundu je frekvence objektu. The
jednotka úhlové frekvence v rad/sec. Jednotka frekvence Hertz.

Jaký je vztah mezi lineární frekvencí a úhlovou frekvencí kmitání?

Když se těleso nepřetržitě pohybuje mezi dvěma body, říká se, že je v oscilačním pohybu. Frekvence a úhlová frekvence jsou ve vzájemném vztahu z daného
vzorec:

Vzorec pro frekvenci a úhlovou frekvenci je f=1/T a ω=2π/T


Dosazením hodnoty T dostaneme:

ω = 2πf

Také čtení: