Как найти резонансные частоты

Содержание

• направления

Резонансная частота является собственной частотой колебаний объекта и обычно обозначается как f с нулевым индексом (f0). Этот тип резонанса обнаруживается, когда объект находится в равновесии с действующими силами и может оставаться в вибрации в течение длительного времени в идеальных условиях.Пример резонансной частоты виден при толкании ребенка на качелях. Когда почти нет дальнейших усилий, чтобы подтолкнуть ребенка, резонанс достигается. Многообъектная система может иметь более одной резонансной частоты.

направления

Резонансные частоты существуют для многих объектов и систем, включая волны, источники и маятники. (Волновое изображение Сорина с Fotolia.com)

1. Используйте формулу f0 = [(1 / 2π) x (√ (k / m)], чтобы найти резонансную частоту пружины. «Π» - длинное число, но для целей расчета его можно округлить до 3 , 14. Буква «m» обозначает массу пружины, а «k» обозначает константу упругости, которая может быть задана в задаче. Эта формула утверждает, что резонансная частота равна половине «π», умноженной на корень квадрат упругой постоянной, деленный на массу пружины.

   

   Весна - отличный объект для расчета резонансной частоты (весеннее изображение от berkay от Fotolia.com)

2. Используйте формулу v = λf, чтобы найти резонансную частоту одиночной непрерывной волны. Буква «v» представляет скорость волны, а «λ» - длину волны. Эта формула утверждает, что скорость волны равна длине волны, умноженной на резонансную частоту. Манипулируя этим уравнением, мы получаем, что частота равна скорости волны, деленной на длину.

   
   

3. Используйте другой набор формул, чтобы найти несколько резонансных частот для разных волн, движущихся одновременно. Частота каждой вибрации может быть найдена с помощью формулы fn = (v / λn) = (nv / 2L). Член λn представляет (2L / n), а член L представляет (n (λn) / 2). В этих уравнениях n обозначает вычисляемое число частот; если имеется пять разных частот, n будет равно 1, 2, 3, 4 и 5 соответственно. Термин «L» соответствует длине волны.

   В основном, эта формула утверждает, что резонансная частота равна скорости волны, деленной на расстояние до длины волны, умноженное на число вычисляемой частоты. Эта формула также приравнивается к числу резонансной частоты, которая должна быть рассчитана, умноженной на скорость и затем разделенной на удвоенную длину волны.

   

   Может быть несколько частот для расчета в данной ситуации (изображение волны от lipsky от Fotolia.com)