العوامل التي قد تؤثر على فترة التذبذب

المحتوى

• البندول المتأرجح
• قداس في الربيع
• موجة
• المذبذبات الإلكترونية

في الفيزياء ، الفترة هي مقدار الوقت اللازم لإكمال دورة واحدة في نظام التذبذب مثل البندول ، أو الكتلة على الزنبرك أو الدائرة الإلكترونية. في دورة واحدة ، ينتقل النظام من موضع البدء ، إلى الحد الأقصى والحد الأدنى من النقاط ، ثم يعود إلى البداية قبل بدء دورة جديدة متطابقة. يمكنك تحديد العوامل التي تؤثر على فترة التذبذب عن طريق فحص المعادلات التي تحدد الفترة لنظام التذبذب.

البندول المتأرجح

معادلة الفترة (T) من البندول المتأرجح هي T = 2π√ (L ÷ g) حيث π (pi) هي الثابت الرياضي ، L هي طول ذراع البندول و g هي تسارع فعل الجاذبية على البندول. يكشف فحص المعادلة أن فترة التذبذب تتناسب طرديا مع طول الذراع وتتناسب عكسيا مع الجاذبية ؛ وبالتالي ، فإن الزيادة في طول ذراع البندول يؤدي إلى زيادة لاحقة في فترة التذبذب بالنظر إلى تسارع الجاذبية المستمر. ومن ثم فإن الانخفاض في الطول يؤدي إلى انخفاض في الفترة. بالنسبة للجاذبية ، تُظهر العلاقة العكسية أنه كلما كان تسارع الجاذبية أقوى ، كانت فترة التذبذب أصغر. على سبيل المثال ، ستكون فترة البندول على الأرض أصغر مقارنةً بندول متساوي الطول على سطح القمر.

قداس في الربيع

يوصف حساب الفترة (T) لربيع يتأرجح مع كتلة (m) بالشكل T = 2π√ (m ÷ k) حيث pi هو الثابت الرياضي ، m هي الكتلة المرتبطة بالربيع و k هي الربيع ثابت ، والذي يرتبط بـ "صلابة الربيع". وبالتالي ، فإن فترة التذبذب تتناسب طرديا مع الكتلة وتتناسب عكسيا مع ثابت الربيع. ينبع ربيع أكثر صلابة مع كتلة ثابتة من فترة التذبذب. زيادة الكتلة يزيد من فترة التذبذب. على سبيل المثال ، تنقلب سيارة ثقيلة ذات نوابض في تعليقها ببطء أكثر عندما تصطدم بعثرة عن سيارة خفيفة ذات نوابض مماثلة.

موجة

الأمواج مثل التموجات في البحيرة أو الموجات الصوتية التي تنتقل عبر الهواء لها فترة مساوية للتردد المتبادل ؛ الصيغة هي T = 1 ÷ f حيث T هي الفترة الزمنية للتذبذب و f هي تردد الموجة ، وعادةً ما تقاس بالهرتز (Hz). عندما يزداد تردد الموجة ، تقل الفترة.

المذبذبات الإلكترونية

مذبذب الإلكترونية يولد إشارة تتأرجح باستخدام الدوائر الإلكترونية. نظرًا للتنوع الكبير للمذبذبات الإلكترونية ، تعتمد العوامل التي تحدد الفترة على تصميم الدائرة. بعض المذبذبات ، على سبيل المثال ، تحدد المدة بمقاوم متصل بالمكثف ؛ تعتمد الفترة على قيمة المقاوم بالأوم مضروبة في السعة في farads. مذبذبات أخرى تستخدم الكريستال الكوارتز لتحديد الفترة ؛ لأن الكوارتز مستقر للغاية ، فإنه يحدد فترة التذبذب بدقة عالية.