発振周期に影響を与える可能性のある要因

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著者: Louise Ward
作成日: 6 2月 2021
更新日: 19 11月 2024
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物理学では、周期とは、振り子、バネ上の質量、電子回路などの振動システムで1サイクルを完了するのに必要な時間です。 1サイクルで、システムは開始位置から最大点と最小点を通過し、新しい同一のサイクルを開始する前に最初に戻ります。振動系の周期を決定する方程式を調べることにより、振動の周期に影響する要因を特定できます。

スイング振り子

振り子の周期(T)の式はT =2π√(L÷g)です。ここで、π(pi)は数学定数、Lは振り子の腕の長さ、gは重力の作用加速度です。振り子に。方程式を調べると、振動の周期は腕の長さに直接比例し、重力に反比例することがわかります。したがって、振り子アームの長さの増加は、一定の重力加速度が与えられると、振動の周期のその後の増加をもたらします。長さが短くなると、期間が短くなります。重力の場合、逆の関係は、重力加速度が強いほど、振動の周期が小さくなることを示しています。たとえば、地球上の振り子の周期は、月上の同じ長さの振り子に比べて短くなります。

春のミサ

質量(m)で振動するばねの周期(T)の計算は、T =2π√(m÷k)として記述されます。ここで、piは数学定数、mはばねに取り付けられた質量、kはばねです。ばねの「剛性」に関連する定数。したがって、振動の周期は質量に直接比例し、ばね定数に反比例します。一定の質量を持つより硬いバネは、振動の周期を短くします。質量を大きくすると、振動の周期が長くなります。たとえば、サスペンションにスプリングが付いている重い車は、同じスプリングが付いている軽い車よりも、バンプに衝突したときにゆっくりとバウンドします。

湖の波紋や空中を伝わる音波などの波は、周波数の逆数に等しい周期を持っています。式はT = 1÷fです。ここで、Tは振動​​の周期、fは波の周波数で、通常はヘルツ(Hz)で測定されます波の周波数が増加すると、その周期は減少します。

電子発振器

電子発振器は、電子回路を使用して発振信号を生成します。電子発振器は非常に多様であるため、周期を決定する要因は回路設計に依存します。たとえば、一部の発振器は、コンデンサに接続された抵抗で周期を設定します。周期は、抵抗値(オーム)にファラッド(静電容量)を掛けた値に依存します。他の発振器は水晶振動子を使用して周期を決定します。クォーツは非常に安定しているため、発振器の周期を非常に正確に設定します。