Alle boeken

Professioneel

Apps Over Coach Inloggen Begin met lezen

Natuurkunde · Begrippenlijst

Wat is Oscillator, periode, frequentie, amplitude?

Ook bekend als: oscillator · evenwichtsstand · vrije trillingen · periode · frequentie · amplitude

Definitie 28.1 Natuurkunde bovenbouw · Hoofdstuk 28 — Mechanische oscillatoren en het meten van de tijd

Een mechanische oscillator is een systeem dat, uit een stabiele evenwichtsstand gebracht en losgelaten, daaromheen heen en weer slingert: dat zijn vrije trillingen. De beweging herhaalt zich na de periode T0T_0 (s\mathrm{s}); de frequentie is f0=1/T0f_0 = 1/T_0 (Hz\mathrm{Hz}, Hoofdstuk 20); de amplitude is de maximale uitwijking.

Voorbeelden

Voorbeeld 28.2 (Een dierentuin van oscillatoren)

Een schommel op het plein: T0≈3 sT_0 \approx 3\,\mathrm{s}. De A-snaar van een gitaar: f0=110 Hzf_0 = 110\,\mathrm{Hz}. Een kwartskristal: 32 768 Hz32\,768\,\mathrm{Hz}. De cesiumtrilling die de seconde vastlegt: ongeveer 9.2×109 Hz9.2 \times 10^{9}\,\mathrm{Hz}. Tien ordegrootten, één taak: tellen.

Voorbeeld 28.14 (Resonantie ten goede en ten kwade)

Een ouder die een schommel aanduwt, duwt op diens eigen frequentie — resonantie aan het werk. In 20002000 zwaaide de nieuwe Millennium Bridge in Londen verontrustend toen de passen van de menigte op een eigenfrequentie rond 1 Hz1\,\mathrm{Hz} inhaakten; hij sloot twee jaar voor dempers. Elk kwartshorloge houdt zijn kristal aan het zingen door het op resonantie aan te drijven, 32 768 Hz32\,768\,\mathrm{Hz}.

Voorbeeld 28.16 (Drie eeuwen tik)

Huygens bouwde in 16571657 de eerste slingerklok: het isochronisme bracht klokken van een kwartier afwijking per dag naar seconden, en gecompenseerde slingers naar fracties van een seconde per dag. Het kwartspolshorloge (19691969) verving de staaf door een kristal dat met 32 768 Hz32\,768\,\mathrm{Hz} buigt: tienden van een seconde per maand. Sinds 19671967 wordt de seconde zelf gedefinieerd door een atomaire trilling: de duur van 9 192 631 7709\,192\,631\,770 perioden van de microgolfstraling van een inwendige overgang van cesium-133 (Hoofdstuk 34). De beste cesiumklokken lopen één seconde per honderd miljoen jaar uit de pas.

Lees in het hoofdstuk →