Частота колебаний
Частота колебаний показывает, сколько полных колебаний совершается за единицу времени. Чем больше частота, тем быстрее повторяется движение.
Формула частоты
Если за время \(t\) тело совершает \(N\) полных колебаний, его частоту находят по формуле:
Единица частоты в СИ — герц: \(1\ \text{Гц}\) означает одно полное колебание за одну секунду. Для удобства используют также килогерц: \(1\ \text{кГц}=1000\ \text{Гц}\).
Связь с периодом
Период колебаний \(T\) — время одного полного колебания. Поэтому частота и период связаны обратно пропорционально:
Маятник совершил \(20\) полных колебаний за \(10\ \text{с}\). Его частота равна \(\nu=\frac{N}{t}=\frac{20}{10}=2\ \text{Гц}\). Это значит, что за каждую секунду маятник совершает в среднем два полных колебания.
Тело совершает \(15\) колебаний за \(3\ \text{с}\). Какова его частота?
Период колебаний измеряется в секундах и показывает время одного колебания, а частота — в герцах и показывает число колебаний за секунду. При увеличении периода частота уменьшается. Для описания быстроты изменения фазы используют циклическую частоту, которая измеряется в рад/с.
Частота относится к характеристикам колебательного движения. Она не зависит от того, сколько колебаний уже совершено: для установившихся периодических колебаний частота остаётся постоянной.
Главное
- Частота \(\nu\) — число полных колебаний за единицу времени.
- Основная формула: \(\nu=\frac{N}{t}\); единица СИ — герц (Гц).
- Частота обратно пропорциональна периоду: \(\nu=\frac{1}{T}\).