Diferença entre Frequência Natural e Frequência

Frequência Natural vs Frequência

A frequência de uma oscilação indica a frequência com que um evento ocorre. Frequência e frequência natural são dois conceitos muito importantes discutidos na física. É vital ter um entendimento adequado da frequência e da frequência natural para se destacar em campos como ondas e vibrações, mecânica quântica, engenharia de construção, engenharia mecânica e vários outros campos. Neste artigo, discutiremos o que são frequência e frequência natural, suas definições, semelhanças, aplicações e, finalmente, a diferença entre frequência e frequência natural..

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. Um movimento periódico pode ser considerado como qualquer movimento que se repita em um 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, e 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 a frequência com que o evento ocorre. 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.

Frequência natural

Todo sistema tem uma propriedade chamada frequência natural. O sistema seguirá essa frequência quando o sistema for fornecido com uma pequena oscilação. A frequência natural de um sistema é muito importante. Eventos como terremotos e ventos podem destruir objetos com a mesma frequência natural que o próprio evento. É muito importante entender e medir a frequência natural de um sistema para protegê-lo de tais desastres naturais. A frequência natural está diretamente relacionada à ressonância. Quando um sistema (por exemplo, um pêndulo) recebe uma pequena oscilação, ele começa a balançar. A frequência com que oscila é a frequência natural do sistema. Agora imagine uma força externa periódica aplicada ao sistema. A frequência dessa força externa não é necessariamente semelhante à frequência natural do sistema. Essa força tentará oscilar o sistema para a frequência da força. Isso cria um padrão desigual. Alguma energia da força externa é absorvida pelo sistema. Agora vamos considerar o caso em que as frequências são as mesmas. Nesse caso, o pêndulo oscila livremente com a energia máxima absorvida pela força externa. Isso é chamado de ressonância. Sistemas como edifícios, circuitos eletrônicos e elétricos, sistemas ópticos, sistemas de som e até sistemas biológicos têm frequências naturais. Eles podem estar na forma de impedância, oscilação ou superposição, dependendo do sistema.