Freqüência Fundamental vs. Freqüência Natural
A frequência natural e a frequência fundamental são dois fenômenos relacionados com as ondas muito importantes. Esses fenômenos são de grande importância em campos como música, tecnologias de construção, prevenção de desastres, acústica e a maioria da análise de sistema natural. É vital ter um entendimento claro desses conceitos para se destacar em tais campos. Neste artigo, vamos discutir o que são frequência fundamental e frequência natural, suas definições, aplicações, os fenômenos ligados à frequência natural e frequência fundamental, suas semelhanças e finalmente as diferenças entre frequência natural e frequência fundamental.
O que é frequência natural?
Todo sistema possui uma propriedade chamada frequência natural. O sistema seguirá esta frequência, se o sistema for fornecido com uma pequena oscilação. A frequência natural de um sistema é muito importante. Eventos como terremotos e ventos podem causar destruição em objetos com a mesma frequência natural do próprio evento. É muito importante compreender e medir a frequência natural de um sistema para protegê-lo de tais desastres naturais. A frequência natural está diretamente relacionada com a ressonância. Quando um sistema (por exemplo, um pêndulo) sofre uma pequena oscilação, ele começa a oscilar. A frequência com que ele oscila é a frequência natural do sistema. Agora imagine uma força externa periódica aplicada ao sistema. A frequência desta força externa não é necessariamente semelhante à frequência natural do sistema. Essa força tentará oscilar o sistema de acordo com a frequência da força. Isso cria um padrão desigual. Alguma energia da força externa é absorvida pelo sistema. Agora, consideremos o caso em que as frequências são as mesmas. Neste caso, o pêndulo oscilará livremente com a energia máxima absorvida da força externa. Isso é chamado de ressonância. Sistemas como edifícios, circuitos eletrônicos e elétricos, sistemas ópticos, sistemas de som e até sistemas biológicos têm frequências naturais. Eles podem ser na forma de impedância, oscilação ou superposição, dependendo do sistema.o pêndulo oscilará livremente com a energia máxima absorvida da força externa. Isso é chamado de ressonância. Sistemas como edifícios, circuitos eletrônicos e elétricos, sistemas ópticos, sistemas de som e até mesmo sistemas biológicos possuem frequências naturais. Eles podem ser na forma de impedância, oscilação ou superposição, dependendo do sistema.o pêndulo oscilará livremente com a energia máxima absorvida da força externa. Isso é chamado de ressonância. Sistemas como edifícios, circuitos eletrônicos e elétricos, sistemas ópticos, sistemas de som e até sistemas biológicos têm frequências naturais. Eles podem ser na forma de impedância, oscilação ou superposição, dependendo do sistema.
O que é frequência fundamental?
A frequência fundamental é um conceito discutido em ondas estacionárias. Imagine duas ondas idênticas, que viajam em direções opostas. Quando essas duas ondas se encontram, o resultado é chamado de onda estacionária. A equação de uma onda viajando na direção + x é y = A sin (ωt - kx), e a equação para uma onda semelhante viajando na direção -x é y = A sin (ωt + kx). Pelo princípio da superposição, a forma de onda resultante da sobreposição desses dois é y = 2A sen (kx) cos (ωt). Esta é a equação de uma onda estacionária. 'x' sendo a distância da origem; para um determinado valor x, o 2A sen (kx) torna-se uma constante. Sin (kx) varia entre -1 e +1. Portanto, a amplitude máxima do sistema é 2A. A frequência fundamental é uma propriedade do sistema. Na frequência fundamental, as duas extremidades dos sistemas não estão oscilando,e eles são conhecidos como nós. O centro do sistema oscila com amplitude máxima e é conhecido como antinodo.
Qual é a diferença entre frequência natural e frequência fundamental?
• A frequência natural é uma propriedade que diz respeito às oscilações, mas a frequência fundamental é uma propriedade que diz respeito às ondas.
• Todo sistema tem uma frequência natural, mas a frequência fundamental ocorre em apenas alguns dos sistemas.
• Para a frequência fundamental, a superposição de duas ondas idênticas viajando opostas é necessária, mas para a frequência natural, apenas uma única oscilação é necessária.
