Zawartość
W fizyce okres jest czasem wymaganym do ukończenia jednego cyklu w układzie oscylacyjnym, takim jak wahadło, masa na sprężynie lub obwód elektroniczny. W jednym cyklu system przechodzi od pozycji początkowej przez punkty maksymalne i minimalne, a następnie wraca na początek przed rozpoczęciem nowego, identycznego cyklu. Można zidentyfikować czynniki wpływające na okres oscylacji, badając równania określające okres dla układu oscylacyjnego.
Wahadło wahadłowe
Równanie okresu (T) wahadła wahadłowego wynosi T = 2π√ (L ÷ g), gdzie π (pi) jest stałą matematyczną, L jest długością ramienia wahadła, a g jest przyspieszeniem działania grawitacji na wahadle. Analiza równania ujawnia, że okres oscylacji jest wprost proporcjonalny do długości ramienia i odwrotnie proporcjonalny do grawitacji; w związku z tym wzrost długości wahadła powoduje późniejsze zwiększenie okresu oscylacji przy stałym przyspieszeniu grawitacyjnym. Zmniejszenie długości spowodowałoby wówczas zmniejszenie tego okresu. W przypadku grawitacji odwrotna zależność pokazuje, że im silniejsze przyspieszenie grawitacyjne, tym mniejszy okres oscylacji. Na przykład okres wahadła na Ziemi byłby krótszy w porównaniu z wahadłem o takiej samej długości na Księżycu.
Msza na wiosnę
Obliczenia dla okresu (T) sprężyny oscylującej z masą (m) opisano jako T = 2π√ (m ÷ k), gdzie pi jest stałą matematyczną, m jest masą przymocowaną do sprężyny, a k jest sprężyną stała, która jest związana ze „sztywnością sprężyny”. Okres oscylacji jest zatem wprost proporcjonalny do masy i odwrotnie proporcjonalny do stałej sprężyny. Sztywniejsza sprężyna o stałej masie skraca okres oscylacji. Zwiększenie masy wydłuża okres oscylacji. Na przykład ciężki samochód ze sprężynami w zawieszeniu odbija się wolniej, gdy uderza w nierówności, niż lekki samochód z identycznymi sprężynami.
Fala
Fale takie jak fale w jeziorze lub fale dźwiękowe przemieszczające się w powietrzu mają okres równy odwrotności częstotliwości; wzór jest T = 1 ÷ f, gdzie T jest okresem oscylacji, a f jest częstotliwością fali, zwykle mierzoną w hercach (Hz). Kiedy częstotliwość fali wzrasta, jej okres maleje.
Oscylatory elektroniczne
Oscylator elektroniczny generuje sygnał oscylacyjny za pomocą obwodów elektronicznych. Ze względu na dużą różnorodność oscylatorów elektronicznych czynniki określające okres zależą od konstrukcji obwodu. Na przykład niektóre oscylatory ustawiają okres za pomocą rezystora podłączonego do kondensatora; okres zależy od wartości rezystora w omach pomnożonej przez pojemność w faradach. Inne oscylatory używają kryształu kwarcu do ustalenia okresu; ponieważ kwarc jest bardzo stabilny, ustawia okres oscylatora z wielką precyzją.