Diferença entre amplitude e frequência

Amplitude vs Frequência

Amplitude e frequência são duas das propriedades básicas dos movimentos periódicos. É necessário um entendimento adequado desses conceitos no estudo de movimentos como movimentos harmônicos simples e movimentos harmônicos amortecidos. Neste artigo, discutiremos o que são frequência e amplitude, suas definições, as medidas e dependências de amplitude e frequência e, finalmente, a diferença entre amplitude e frequência..

Frequência

Frequência é um conceito discutido em movimentos periódicos de objetos. Para entender o conceito de frequência, é necessário um entendimento adequado dos movimentos periódicos. Uma moção periódica pode ser considerada como qualquer moção que se repita em um período de tempo fixo. Um planeta girando em torno do sol é um movimento periódico. Um satélite que orbita ao redor da Terra é um movimento periódico, mesmo o movimento de uma bola de equilíbrio é um movimento periódico. A maioria dos movimentos periódicos que encontramos são circulares, lineares ou semi-circulares. Um movimento periódico tem uma frequência. A frequência significa quão "frequente" o evento é. Por simplicidade, tomamos a frequência como ocorrências por segundo. Movimentos periódicos podem ser uniformes ou não uniformes. Um uniforme pode ter uma velocidade angular uniforme. Funções como modulação de amplitude podem ter períodos duplos. São funções periódicas encapsuladas em outras funções periódicas. O inverso da frequência do movimento periódico fornece o tempo para um período. Movimentos harmônicos simples e harmônicos amortecidos também são movimentos periódicos. Desse modo, a frequência de um movimento periódico também pode ser obtida usando a diferença de tempo entre duas ocorrências semelhantes. A frequência de um pêndulo simples depende apenas do comprimento do pêndulo e da aceleração gravitacional para pequenas oscilações.

Amplitude

A amplitude também é uma propriedade muito importante de um movimento periódico. Para entender o conceito de amplitude, as propriedades dos movimentos harmônicos devem ser entendidas. Um movimento harmônico simples é um movimento tal que a relação entre o deslocamento e a velocidade assume a forma de a = -ω²x onde "a" é a aceleração e "x" é o deslocamento. A aceleração e o deslocamento são antiparalelos. Isso significa que a força líquida no objeto também está na direção da aceleração. Esse relacionamento descreve um movimento em que o objeto está oscilando em torno de um ponto central. Pode-se observar que, quando o deslocamento é zero, a força líquida no objeto também é zero. Este é o ponto de equilíbrio da oscilação. O deslocamento máximo do objeto a partir do ponto de equilíbrio é conhecido como a amplitude da oscilação. A amplitude de uma simples oscilação harmônica depende estritamente da energia mecânica total do sistema. Para um sistema simples de massa de mola, se a energia interna total é E, a amplitude é igual a 2E / k, onde k é a constante da mola da mola. Nessa amplitude, a velocidade instantânea é zero; assim, a energia cinética também é zero. A energia total do sistema está na forma de energia potencial. No ponto de equilíbrio, a energia potencial se torna zero.