Mzunguko dhidi ya Kipindi
Mzunguko na kipindi ni istilahi mbili muhimu ambazo hutumika sana katika takriban nyanja zote, katika fizikia. Mada hizi ni muhimu sana katika utafiti wa nadharia ya mawimbi. Mawazo kuhusu mzunguko na kipindi hayatumiki tu katika fizikia bali pia yanatumika katika nyanja nyingine nyingi kama vile unajimu, hisabati, muziki na hata baadhi ya vipengele vya fiziolojia. Istilahi, mzunguko na kipindi, huchukua maana tofauti pale zinapotumika, lakini hapa tunajadili mada hizi zinazohusiana na fizikia pekee. Katika makala hii, tutajadili mzunguko na kipindi ni nini, ufafanuzi wa mzunguko na kipindi, kufanana kwao, na hatimaye tofauti kati ya mzunguko na kipindi.
Mzunguko ni nini?
Mzunguko ni kipindi kamili (au tukio) cha mfuatano wa matukio yanayojirudia. Mchakato ambao mizunguko huundwa, inaitwa mchakato wa mzunguko. Mapigo ya moyo ya wanadamu ni mfano unaojulikana kwa mchakato wa mzunguko. Mzunguko wa moyo hutokea tangu mwanzo wa moyo mmoja hadi mwanzo wa ijayo. Ikiwa tunafikiri juu ya wimbi rahisi la sinusoidal, mzunguko mmoja unakamilishwa na sehemu kati ya vilele viwili vya matokeo ya wimbi hilo. Mzunguko ni dhana ya mwendo wa wimbi, na hutoa njia ya kuwakilisha mwendo wa wimbi katika umbo la picha. Katika mwendo wa mduara unaofanana, mzunguko mmoja unafafanuliwa kama njia kamili kwenye mduara.
Kipindi ni nini?
Kipindi ni dhana muhimu sana katika utafiti wa nyanja kama vile mwendo wa wimbi, optics, acoustics na mawasiliano ya simu. Ili kuelewa ni kipindi gani mtu anapaswa kuwa na ufahamu sahihi kuhusu mzunguko. Frequency inafafanuliwa kama idadi ya mizunguko kwa kila wakati wa kitengo. Kitengo cha SI cha mzunguko ni hertz (Hz), hapa 1 Hz ina maana kwamba mzunguko mmoja unarudia mara moja kwa pili. Sasa ni rahisi kuelewa dhana ya kipindi. Kipindi ni wakati unaochukuliwa na mzunguko mmoja. Uhusiano kati ya kipindi na mzunguko ni kwamba kipindi ni uwiano wa mzunguko. Uhusiano huu unaweza kuwakilishwa kimahesabu kama T=1/f, ambapo kipindi kinaonyeshwa na T, na mzunguko unaoonyeshwa na f. Inaonekana kwamba kitengo cha SI kwa kipindi hicho ni cha pili. Ukifikiria kuhusu wimbi rahisi la sinusoidal, ambalo limepangwa kuhamishwa dhidi ya wakati, kipindi cha wimbi kinaweza kuwakilishwa kama urefu kati ya vilele viwili vinavyofuatana kwenye mhimili wa wakati. Ikiwa tunafikiri juu ya mwendo wa angular, kipindi kinatolewa na equation T=2π / ω, ambapo kipindi kilichoonyeshwa na T, na mzunguko wa angular unaoonyeshwa na ω. Katika mwendo wa angular, kipindi pia hupimwa kwa sekunde.
Kuna tofauti gani kati ya Mzunguko na Kipindi ?
• Mzunguko ni dhana ya mwendo wa wimbi. Haina vitengo na vipimo, lakini kipindi ni kiasi cha scalar. Kizio cha SI cha kipindi ni cha pili, na kipimo chake ni [T].
• Kuna uhusiano wa moja kwa moja kati ya kipindi na mzunguko. Kipindi kinawiana kinyume na mzunguko, lakini hakuna uhusiano wa moja kwa moja kati ya mzunguko na hedhi.
• Mizunguko ya baadhi ya mawimbi inaweza kuonekana, lakini kipindi hakiwezi kuonekana.
• Vyombo kama vile saa za kusimama, saa hutumika kupima kipindi, lakini hatuna chombo cha kupima mizunguko.
• Wakati mwingine umbo la mzunguko linaweza kubadilishwa kulingana na wakati, lakini kipindi hakibadiliki kulingana na wakati. Hii hutokea katika mitetemo yenye unyevunyevu.
