आयाम बनाम आवृत्ति
आवर्त गति के दो मूल गुण हैं आयाम और आवृत्ति। सरल हार्मोनिक गति और नम हार्मोनिक गति जैसे गति के अध्ययन में इन अवधारणाओं में एक उचित समझ की आवश्यकता होती है। इस लेख में, हम चर्चा करने जा रहे हैं कि आवृत्ति और आयाम क्या हैं, उनकी परिभाषाएं, आयाम और आवृत्ति की माप और निर्भरता, और अंत में आयाम और आवृत्ति के बीच का अंतर।
आवृत्ति
आवृत्ति एक अवधारणा है जिसकी चर्चा वस्तुओं की आवधिक गतियों में की जाती है। आवृत्ति की अवधारणा को समझने के लिए, आवधिक गतियों की उचित समझ आवश्यक है।एक आवधिक गति को किसी भी गति के रूप में माना जा सकता है जो एक निश्चित समय अवधि में खुद को दोहराता है। सूर्य के चारों ओर चक्कर लगाने वाला ग्रह एक आवर्त गति है। पृथ्वी के चारों ओर परिक्रमा करने वाला एक उपग्रह एक आवधिक गति है, यहां तक कि एक बैलेंस बॉल सेट की गति भी एक आवधिक गति है। हमारे सामने आने वाली अधिकांश आवधिक गतियाँ वृत्ताकार, रैखिक या अर्धवृत्ताकार होती हैं। आवधिक गति की एक आवृत्ति होती है। आवृत्ति का अर्थ है कि घटना कितनी "अक्सर" होती है। सरलता के लिए, हम आवृत्ति को प्रति सेकंड घटनाओं के रूप में लेते हैं। आवधिक गति या तो एकसमान या गैर-समान हो सकती है। एक वर्दी में एक समान कोणीय वेग हो सकता है। आयाम मॉडुलन जैसे कार्यों में दोहरी अवधि हो सकती है। वे अन्य आवधिक कार्यों में निहित आवधिक कार्य हैं। आवधिक गति की आवृत्ति का व्युत्क्रम एक अवधि के लिए समय देता है। सरल हार्मोनिक गति और नम हार्मोनिक गति भी आवधिक गति हैं। इस प्रकार दो समान घटनाओं के बीच समय अंतर का उपयोग करके आवधिक गति की आवृत्ति भी प्राप्त की जा सकती है।एक साधारण लोलक की आवृत्ति केवल लोलक की लंबाई और छोटे दोलनों के लिए गुरुत्वाकर्षण त्वरण पर निर्भर करती है।
आयाम
आयाम भी आवर्त गति का एक बहुत ही महत्वपूर्ण गुण है। आयाम की अवधारणा को समझने के लिए, हार्मोनिक गतियों के गुणों को समझना चाहिए। एक सरल आवर्त गति ऐसी गति होती है कि विस्थापन और वेग के बीच संबंध a=-ω2x का रूप ले लेता है, जहां "a" त्वरण है और "x" विस्थापन। त्वरण और विस्थापन विरोधी समानांतर हैं। इसका अर्थ है कि वस्तु पर लगने वाला शुद्ध बल भी त्वरण की दिशा में है। यह संबंध एक गति का वर्णन करता है जहां वस्तु एक केंद्रीय बिंदु के बारे में दोलन कर रही है। यह देखा जा सकता है कि जब विस्थापन शून्य होता है तो वस्तु पर शुद्ध बल भी शून्य होता है। यह दोलन का संतुलन बिंदु है। संतुलन बिंदु से वस्तु का अधिकतम विस्थापन दोलन के आयाम के रूप में जाना जाता है।एक साधारण हार्मोनिक दोलन का आयाम पूरी तरह से सिस्टम की कुल यांत्रिक ऊर्जा पर निर्भर करता है। एक साधारण स्प्रिंग-मास सिस्टम के लिए, यदि कुल आंतरिक ऊर्जा E है, आयाम 2E/k के बराबर है, जहां k वसंत का वसंत स्थिरांक है। उस आयाम पर, तात्कालिक वेग शून्य है; अतः गतिज ऊर्जा भी शून्य होती है। निकाय की कुल ऊर्जा स्थितिज ऊर्जा के रूप में होती है। संतुलन बिंदु पर स्थितिज ऊर्जा शून्य हो जाती है।
आयाम और आवृत्ति में क्या अंतर है?
• आयाम पूरी तरह से प्रणाली की कुल ऊर्जा पर निर्भर करता है, जबकि एक दोलन की आवृत्ति स्वयं थरथरानवाला के गुणों पर निर्भर करती है।
• किसी दिए गए सिस्टम के लिए, आयाम बदला जा सकता है लेकिन आवृत्ति नहीं बदल सकती।
