Obsah
Vo fyzike je perióda čas potrebný na dokončenie jedného cyklu v oscilačnom systéme, ako je kyvadlo, závažie na pružine alebo v elektronickom obvode. V jednom cykle sa systém pohybuje z počiatočnej polohy cez maximálne a minimálne body a potom sa vracia na začiatok pred začatím nového, identického cyklu. Faktory, ktoré ovplyvňujú periódu oscilácie, môžete zistiť preskúmaním rovníc, ktoré určujú periódu pre oscilačný systém.
Kyvadlo kyvadla
Rovnica pre periódu (T) kyvného kyvadla je T = 2π√ (L ÷ g), kde π (pi) je matematická konštanta, L je dĺžka ramena kyvadla a g je zrýchlenie pôsobenia gravitácie na kyvadle. Z preskúmania rovnice vyplýva, že perióda kmitania je priamo úmerná dĺžke ramena a nepriamo úmerná gravitácii; teda predĺženie ramena kyvadla má za následok následné zvýšenie periódy kmitania pri konštantnej gravitačnej akcelerácii. Zníženie dĺžky by potom viedlo k skráteniu obdobia. Pokiaľ ide o gravitáciu, inverzný vzťah ukazuje, že čím je gravitačné zrýchlenie silnejšie, tým menšie je obdobie oscilácie. Napríklad obdobie kyvadla na Zemi by bolo kratšie v porovnaní s kyvadlom rovnakej dĺžky na Mesiaci.
Hmota na jar
Výpočet periódy (T) pružiny, ktorá kmitá s hmotnosťou (m), sa opisuje ako T = 2π√ (m ÷ k), kde pi je matematická konštanta, m je hmotnosť pripojená k pružine a k je pružina. konštanta, ktorá súvisí s „tuhosťou pružiny“. Perióda kmitania je preto priamo úmerná hmotnosti a nepriamo úmerná pružinovej konštante. Tvrdšia pružina s konštantnou hmotnosťou skracuje periódu kmitania. Zvýšenie hmotnosti zvyšuje dobu oscilácie. Napríklad ťažké auto s pružinami v zavesení sa odrazí pomalšie, keď narazí na náraz, ako ľahké auto s identickými pružinami.
vlna
Vlny, ako sú vlnky v jazere alebo zvukové vlny cestujúce vzduchom, majú periódu rovnajúcu sa recipročnej frekvencii; vzorec je T = 1 ÷ f, kde T je časové obdobie oscilácie af je frekvencia vlny, obvykle meraná v hertzoch (Hz). Keď sa frekvencia vlny zvýši, jej perióda klesá.
Elektronické oscilátory
Elektronický oscilátor generuje kmitavý signál pomocou elektronických obvodov. Kvôli veľkej rozmanitosti elektronických oscilátorov závisia faktory, ktoré určujú periódu, od konštrukcie obvodu. Napríklad niektoré oscilátory nastavujú periódu pomocou rezistora pripojeného na kondenzátor; perióda závisí od hodnoty odporu v ohmoch vynásobenej kapacitanciou v faradoch. Iné oscilátory používajú na stanovenie periódy kremenný kryštál; pretože kremeň je veľmi stabilný, preto nastavuje obdobie oscilátora s veľkou presnosťou.