Frecuencia natural frente a frecuencia
La frecuencia de una oscilación indica la frecuencia con la que ocurre un evento. La frecuencia y la frecuencia natural son dos conceptos muy importantes discutidos en física. Es vital tener una comprensión adecuada de la frecuencia y la frecuencia natural para sobresalir en campos como ondas y vibraciones, mecánica cuántica, ingeniería de construcción, ingeniería mecánica y varios otros campos. En este artículo, vamos a discutir qué son la frecuencia y la frecuencia natural, sus definiciones, similitudes, aplicaciones y, finalmente, la diferencia entre frecuencia y frecuencia natural.
Frecuencia
La frecuencia es un concepto discutido en los movimientos periódicos de los objetos. Para comprender el concepto de frecuencia, se requiere una comprensión adecuada de los movimientos periódicos. Un movimiento periódico se puede considerar como cualquier movimiento que se repite en un tiempo fijo. Un planeta que gira alrededor del sol es un movimiento periódico. Un satélite que orbita alrededor de la Tierra es un movimiento periódico, e incluso el movimiento de una bola de equilibrio es un movimiento periódico. La mayoría de los movimientos periódicos que encontramos son circulares, lineales o semicirculares. Un movimiento periódico tiene una frecuencia. La frecuencia significa qué tan "frecuente" ocurre el evento. Para simplificar, tomamos la frecuencia como las ocurrencias por segundo. Los movimientos periódicos pueden ser uniformes o no uniformes. Un uniforme puede tener una velocidad angular uniforme. Funciones como la modulación de amplitud pueden tener periodos dobles. Son funciones periódicas encapsuladas en otras funciones periódicas. El inverso de la frecuencia del movimiento periódico da el tiempo de un período. Los movimientos armónicos simples y los movimientos armónicos amortiguados también son movimientos periódicos. De este modo, la frecuencia de un movimiento periódico también se puede obtener utilizando la diferencia de tiempo entre dos sucesos similares. La frecuencia de un péndulo simple solo depende de la longitud del péndulo y de la aceleración gravitatoria para pequeñas oscilaciones.
Frecuencia natural
Todo sistema tiene una propiedad llamada frecuencia natural. El sistema seguirá esta frecuencia, cuando el sistema esté provisto de una pequeña oscilación. La frecuencia natural de un sistema es muy importante. Eventos como terremotos y vientos pueden destruir objetos con la misma frecuencia natural que el evento mismo. Es muy importante comprender y medir la frecuencia natural de un sistema para protegerlo de tales desastres naturales. La frecuencia natural está directamente relacionada con la resonancia. Cuando un sistema (por ejemplo, un péndulo) recibe una pequeña oscilación, comenzará a oscilar. La frecuencia con la que oscila es la frecuencia natural del sistema. Ahora imagine una fuerza externa periódica aplicada al sistema. La frecuencia de esta fuerza externa no es necesariamente similar a la frecuencia natural del sistema. Esta fuerza intentará hacer oscilar el sistema a la frecuencia de la fuerza. Esto crea un patrón desigual. Parte de la energía de la fuerza externa es absorbida por el sistema. Ahora consideremos el caso donde las frecuencias son las mismas. En este caso, el péndulo oscilará libremente absorbiendo la máxima energía de la fuerza externa. Esto se llama resonancia. Sistemas como edificios, circuitos electrónicos y eléctricos, sistemas ópticos, sistemas de sonido e incluso sistemas biológicos tienen frecuencias naturales. Pueden ser en forma de impedancia, oscilación o superposición según el sistema.
¿Cuál es la diferencia entre frecuencia y frecuencia natural?
• Frecuencia es un término comúnmente utilizado para describir la frecuencia con la que ocurre un evento, mientras que la frecuencia natural se refiere a una frecuencia especial para un sistema dinámico determinado.
• La frecuencia de un sistema puede tomar cualquier valor, pero la frecuencia natural de un sistema dado es un valor específico.
