Что такое период
Период — это время одного полного колебания: маятник отклонился вправо, вернулся в центр, ушёл влево, снова вернулся — вот один период. Обозначается T, единица измерения — секунда (с).
Пример: маятник настенных часов делает одно полное колебание за 2 с, значит T = 2 с.
Что такое частота
Частота — это число полных колебаний в секунду. Обозначается ν (ню) или f, единица — герц (Гц): 1 Гц = 1 колебание/с.
Тот же маятник с периодом 2 с совершает 0,5 полных колебаний каждую секунду, значит ν = 0,5 Гц.
Связь периода и частоты
Период и частота — обратные величины:
Чем выше частота, тем короче период, и наоборот. Это математически точное соотношение, без каких-либо приближений.
Практические примеры
- Маятник часов: T = 1 с, ν = 1 Гц — именно поэтому часы «тикают» раз в секунду.
- Нота «ля» первой октавы: струна колеблется с ν = 440 Гц, период T ≈ 2,3 · 10⁻³ с.
- Переменный ток в сети: ν = 50 Гц, T = 0,02 с.
- Видимый свет: частота порядка 10¹⁴–10¹⁵ Гц — период настолько мал, что непосредственно измерить его обычными приборами невозможно.
Угловая частота
В формулах для гармонических колебаний часто удобнее угловая (циклическая) частота:
Она показывает, на сколько радиан «продвинулась» фаза за секунду. Период маятника длиной L на поверхности Земли: T = 2π√(L/g), где g ≈ 9,8 м/с².
