Die Faktoren, die die Oszillationszeit beeinflussen können

Die Faktoren, die die Oszillationszeit beeinflussen können

In der Physik ist eine Periode die Zeit, die benötigt wird, um einen Zyklus in einem oszillierenden System wie einem Pendel, einer Masse an einer Feder oder einer elektronischen Schaltung zu vollenden. In einem Zyklus bewegt sich das System von einer Startposition ĂŒber Maximal- und Minimalpunkte und kehrt dann zum Anfang zurĂŒck, bevor ein neuer, identischer Zyklus beginnt. Sie können die Faktoren identifizieren, die die Schwingungsdauer beeinflussen, indem Sie die Gleichungen untersuchen, die die Periode fĂŒr ein schwingendes System bestimmen.

Pendel

Die Berechnung fĂŒr die Periode (T) eines schwingenden Pendels ist definiert als T = 2_pi_sqrt (L / g) wobei pi die mathematische Konstante ist, L die LĂ€nge des Arms des Pendels ist und g die Gravitationsbeschleunigung ist, die auf den Arm wirkt Pendel. Die Untersuchung der Gleichung zeigt, dass die Schwingungsdauer direkt proportional zur LĂ€nge des Arms und umgekehrt proportional zur Schwerkraft ist; Eine Erhöhung der LĂ€nge eines Pendelarms fĂŒhrt somit bei einer konstanten Erdbeschleunigung zu einer anschließenden Erhöhung der Schwingungsdauer. Eine Verringerung der LĂ€nge wĂŒrde dann zu einem RĂŒckgang des Zeitraums fĂŒhren. FĂŒr die Gravitation zeigt die umgekehrte Beziehung, dass je stĂ€rker die Gravitationsbeschleunigung ist, desto kleiner die Schwingungsdauer ist. Zum Beispiel wĂ€re die Periode eines Pendels auf der Erde kleiner als bei einem Pendel gleicher LĂ€nge auf dem Mond.

Masse auf einem FrĂŒhling

Die Berechnung fĂŒr die Periode (T) einer Feder, die mit einer Masse (m) oszilliert, wird als T = 2_pi_sqrt (m / k) beschrieben, wobei pi die mathematische Konstante, m die Masse der Feder und k die Federkonstante ist, die sich auf die "Steifigkeit" einer Feder bezieht. Die Schwingungsperiode ist daher direkt proportional zur Masse und umgekehrt proportional zur Federkonstante. Eine steifere Feder mit konstanter Masse verringert die Schwingungsdauer. Erhöhen der Masse erhöht die Schwingungsdauer. Zum Beispiel springt ein schweres Auto mit Federn in seiner AufhĂ€ngung langsamer, wenn es auf eine Bodenwelle trifft, als ein leichtes Auto mit identischen Federn.

Welle

Wellen wie Wellen in einem See oder Schallwellen, die durch die Luft wandern, haben eine Periode, die das Reziproke der Frequenz ist; die Formel ist T = 1 / f, wobei T die Schwingungsdauer und f die Frequenz der Welle ist, die ĂŒblicherweise in Hz gemessen wird. Wenn die Frequenz einer Welle zunimmt, nimmt ihre Periode ab.

Elektronische Oszillatoren

Ein elektronischer Oszillator erzeugt ein oszillierendes Signal unter Verwendung elektronischer Schaltungen. Aufgrund der großen Vielfalt elektronischer Oszillatoren hĂ€ngen die Faktoren, die die Periode bestimmen, vom Schaltungsdesign ab. Einige Oszillatoren stellen zum Beispiel die Periode mit einem Widerstand ein, der mit einem Kondensator verbunden ist; Die Dauer hĂ€ngt vom Widerstandswert in Ohm multipliziert mit der KapazitĂ€t in Farad ab. Andere Oszillatoren verwenden einen Quarz, um die Periode zu bestimmen; Da Quarz sehr stabil ist, kann die Periode eines Oszillators sehr genau eingestellt werden.

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