मौलिक आवृत्ति बनाम प्राकृतिक आवृत्ति
प्राकृतिक आवृत्ति और मौलिक आवृत्ति दो तरंग संबंधित घटनाएं हैं जो बहुत महत्वपूर्ण हैं। संगीत, निर्माण प्रौद्योगिकियों, आपदा रोकथाम, ध्वनिकी और अधिकांश प्राकृतिक प्रणाली विश्लेषण जैसे क्षेत्रों में इन घटनाओं का बहुत महत्व है। ऐसे क्षेत्रों में उत्कृष्टता प्राप्त करने के लिए इन अवधारणाओं की स्पष्ट समझ होना महत्वपूर्ण है। इस लेख में, हम चर्चा करने जा रहे हैं कि मौलिक आवृत्ति और प्राकृतिक आवृत्ति क्या हैं, उनकी परिभाषाएं, अनुप्रयोग, प्राकृतिक आवृत्ति और मौलिक आवृत्ति से जुड़ी घटनाएं, उनकी समानताएं और अंत में प्राकृतिक आवृत्ति और मौलिक आवृत्ति के बीच अंतर।
प्राकृतिक आवृत्ति क्या है?
हर प्रणाली में एक गुण होता है जिसे प्राकृतिक आवृत्ति कहा जाता है। सिस्टम इस आवृत्ति का पालन करेगा, अगर सिस्टम को एक छोटे से दोलन के साथ प्रदान किया जाना है। एक प्रणाली की प्राकृतिक आवृत्ति बहुत महत्वपूर्ण है। भूकंप और हवा जैसी घटनाएं वस्तुओं पर उसी प्राकृतिक आवृत्ति के साथ विनाश कर सकती हैं जैसे घटना स्वयं। किसी प्रणाली को ऐसी प्राकृतिक आपदाओं से बचाने के लिए उसकी प्राकृतिक आवृत्ति को समझना और मापना बहुत महत्वपूर्ण है। प्राकृतिक आवृत्ति सीधे अनुनाद से संबंधित है। जब एक प्रणाली (जैसे एक पेंडुलम) को एक छोटा दोलन दिया जाता है, तो यह स्विंग करना शुरू कर देगा। जिस आवृत्ति के साथ यह झूलता है वह प्रणाली की प्राकृतिक आवृत्ति है। अब कल्पना करें कि एक आवधिक बाहरी बल प्रणाली पर लागू होता है। इस बाहरी बल की आवृत्ति जरूरी नहीं कि सिस्टम की प्राकृतिक आवृत्ति के समान हो। यह बल तंत्र को बल की आवृत्ति तक दोलन करने का प्रयास करेगा। यह एक असमान पैटर्न बनाता है।बाहरी बल से कुछ ऊर्जा प्रणाली द्वारा अवशोषित की जाती है। आइए अब उस मामले पर विचार करें जहां आवृत्तियां समान हैं। इस मामले में, पेंडुलम बाहरी बल से अवशोषित अधिकतम ऊर्जा के साथ स्वतंत्र रूप से स्विंग करेगा। इसे प्रतिध्वनि कहते हैं। इमारतों, इलेक्ट्रॉनिक और इलेक्ट्रिकल सर्किट, ऑप्टिकल सिस्टम, साउंड सिस्टम और यहां तक कि जैविक प्रणालियों जैसे सिस्टम में प्राकृतिक आवृत्तियां होती हैं। वे सिस्टम के आधार पर प्रतिबाधा, दोलन या सुपरपोजिशन के रूप में हो सकते हैं।
मौलिक आवृत्ति क्या है?
मौलिक आवृत्ति एक अवधारणा है जिसकी चर्चा खड़ी तरंगों में की जाती है। दो समान तरंगों की कल्पना करें, जो विपरीत दिशाओं में यात्रा कर रही हैं। जब ये दोनों तरंगें मिलती हैं, तो परिणाम को खड़ी तरंग कहा जाता है। +x दिशा में यात्रा करने वाली तरंग का समीकरण y=A sin (ωt - kx) है, और -x दिशा में यात्रा करने वाली समान तरंग के लिए समीकरण y=A sin (ωt + kx) है। अध्यारोपण के सिद्धांत के अनुसार, इन दोनों के अतिव्यापन से परिणामी तरंग y=2A sin (kx) cos (ωt) है।यह एक खड़ी लहर का समीकरण है। 'x' मूल बिंदु से दूरी होने के कारण; किसी दिए गए x मान के लिए, 2A sin (kx) स्थिर हो जाता है। पाप (kx) -1 और +1 के बीच बदलता रहता है। इसलिए, सिस्टम का अधिकतम आयाम 2A है। मौलिक आवृत्ति प्रणाली की एक संपत्ति है। मौलिक आवृत्ति पर, सिस्टम के दो सिरे दोलन नहीं कर रहे हैं, और उन्हें नोड्स के रूप में जाना जाता है। सिस्टम का केंद्र अधिकतम आयाम के साथ दोलन कर रहा है, और इसे एंटीनोड के रूप में जाना जाता है।
प्राकृतिक आवृत्ति और मौलिक आवृत्ति में क्या अंतर है?
• प्राकृतिक आवृत्ति एक संपत्ति है जो दोलनों से संबंधित है, लेकिन मौलिक आवृत्ति एक संपत्ति है जो तरंगों से संबंधित है।
• प्रत्येक प्रणाली की एक प्राकृतिक आवृत्ति होती है, लेकिन मौलिक आवृत्ति केवल कुछ प्रणालियों में होती है।
• मौलिक आवृत्ति के लिए, विपरीत रूप से यात्रा करने वाली दो समान तरंगों के सुपरपोजिशन की आवश्यकता होती है, लेकिन प्राकृतिक आवृत्ति के लिए केवल एक ही दोलन की आवश्यकता होती है।
