Amplitūda pret lielumu
Amplitūda un lielums ir divi galvenie mehānikas un vektoru mērījumi. Lai pilnībā izprastu vektoros un viļņu mehānikā ietvertos jēdzienus, ir nepieciešama laba izpratne par amplitūdu un lielumu. Amplitūda un lielums var izklausīties līdzīgi, taču šīs divas ir ļoti atšķirīgas idejas, kuras tiek izmantotas dažādās zinātnes formās. Šajā rakstā mēs apspriedīsim, kas ir lielums un amplitūda, to definīcijas un pielietojumi, līdzības, kuras var identificēt, un visbeidzot atšķirība starp amplitūdu un lielumu.
Amplitūda
Amplitūda ir arī ļoti svarīga periodiskas kustības īpašība. Lai saprastu amplitūdas jēdzienu, ir jāsaprot harmonisko kustību īpašības. Vienkārša harmoniska kustība ir tāda kustība, kurā saistība starp pārvietojumu un ātrumu izpaužas kā a=-ω2x, kur “a” ir paātrinājums un “x” ir pārvietošanās. Paātrinājums un pārvietojums ir pretparalēli. Tas nozīmē, ka neto spēks uz objektu ir atkarīgs arī no paātrinājuma virziena. Šīs attiecības apraksta kustību, kurā objekts svārstās ap centrālo punktu. Var redzēt, ka tad, kad nobīde ir nulle, arī neto spēks uz objektu ir nulle. Tas ir svārstību līdzsvara punkts. Objekta maksimālo nobīdi no līdzsvara punkta sauc par svārstību amplitūdu. Vienkāršas harmoniskas svārstības amplitūda ir stingri atkarīga no sistēmas kopējās mehāniskās enerģijas. Vienkāršai atsperes – masas sistēmai, ja kopējā iekšējā enerģija ir E, amplitūda ir vienāda ar 2E/k, kur k ir atsperes atsperes konstante. Pie šīs amplitūdas momentānais ātrums ir nulle; tādējādi arī kinētiskā enerģija ir nulle. Sistēmas kopējā enerģija ir potenciālās enerģijas veidā. Līdzsvara punktā potenciālā enerģija kļūst par nulli.
Magnitude
Lielums ir atsauce uz apspriestā daudzuma lielumu. Šis termins ir ļoti svarīgs vektoru analīzē. Tādi daudzumi kā ātrums, attālums un enerģija tiek izteikti tikai daudzumā. Tāpēc šos lielumus sauc par skalāriem. Tādi daudzumi kā pārvietojums un ātrums tiek izteikti gan daudzumā, gan virzienā. Šos lielumus sauc par vektoriem. Lielums ir termins, ko var izmantot gan vektoriem, gan skalāriem. Vektora lielums ir vektora lielums, kas arī ir vienāds ar vektora attēlojuma garumu. Skalāra lielums ir pats skalārs. Lielums vienmēr ir skalārs lielums. Vektoru veido lieluma un daudzuma virziena kombinācija. Lielums var būt gan negatīva, gan pozitīva vērtība. Vektoru, kura lielums ir nulle, sauc par nulles vektoru.
Kāda ir atšķirība starp lielumu un amplitūdu?
• Lielumam var būt daudz dažādu izmēru, piemēram, garums, garums laika vienībā un enerģija, taču fiziskai sistēmai amplitūda var būt tikai garums, spriegums vai strāva.
• Amplitūda ir īpašība, kas raksturīga tikai svārstībām, bet lielums ir īpašība, kas ir katrā fiziskajā daudzumā.
