Conţinut
În fizică, o perioadă este cantitatea de timp necesară pentru a completa un ciclu într-un sistem oscilant, cum ar fi un pendul, o masă pe un arc sau un circuit electronic. Într-un ciclu, sistemul se deplasează dintr-o poziție de pornire, prin puncte maxime și minime, apoi revine la început înainte de a începe un ciclu nou, identic. Puteți identifica factorii care afectează perioada de oscilație examinând ecuațiile care determină perioada pentru un sistem oscilant.
Pendulul pivotant
Ecuația pentru perioada (T) a unui pendul oscilant este T = 2π√ (L ÷ g) unde π (pi) este constanta matematică, L este lungimea brațului pendulului și g este accelerația gravitației care acționează. pe pendul. Examinarea ecuației relevă că perioada de oscilație este direct proporțională cu lungimea brațului și invers proporțională cu gravitația; astfel, o creștere a lungimii unui braț de pendul are ca rezultat o creștere ulterioară a perioadei de oscilație, dată fiind o accelerație gravitațională constantă. O scădere a lungimii ar avea ca rezultat o scădere a perioadei. Pentru gravitație, relația inversă arată că cu cât accelerația gravitațională este mai puternică, cu atât este mai mică perioada de oscilație. De exemplu, perioada unui pendul pe Pământ ar fi mai mică comparativ cu un pendul de lungime egală pe Lună.
Liturghie într-o primăvară
Calculul pentru perioada (T) a unui arc care oscilează cu o masă (m) este descris ca T = 2π√ (m ÷ k) unde pi este constanta matematică, m este masa atașată arcului și k este arcul constantă, care este legată de „rigiditatea unui resort”. Perioada de oscilație este, prin urmare, direct proporțională cu masa și invers proporțională cu constanta arcului. Un arc mai rigid cu o masă constantă scade perioada de oscilație. Creșterea masei crește perioada de oscilație. De exemplu, o mașină grea, cu arcuri în suspensie, sări mai încet atunci când lovește un bump decât o mașină ușoară cu arcuri identice.
Val
Undele precum ondulările într-un lac sau undele sonore care călătoresc prin aer au o perioadă egală cu reciprocitatea frecvenței; formula este T = 1 ÷ f unde T este perioada de timp a oscilației și f este frecvența undei, de obicei măsurată în hertz (Hz). Când frecvența unei valuri crește, perioada ei scade.
Oscilatoare electronice
Un oscilator electronic generează un semnal oscilant folosind circuite electronice. Datorită varietății mari de oscilatoare electronice, factorii care determină perioada depind de proiectarea circuitului. Unii oscilatori, de exemplu, setează perioada cu un rezistor conectat la un condensator; perioada depinde de valoarea rezistenței în ohmi înmulțită cu capacitatea în farad-uri. Alte oscilatoare folosesc un cristal de cuarț pentru a determina perioada; deoarece cuarțul este foarte stabil, stabilește cu multă precizie perioada unui oscilator.