Cyklus vs. období
Cyklus a období jsou dva důležité pojmy, které se široce používají téměř ve všech oborech, ve fyzice. Tato témata jsou velmi důležitá při studiu teorie vln. Myšlenky o cyklu a periodě se používají nejen ve fyzice, ale také v mnoha dalších oblastech, jako je astronomie, matematika, hudba a dokonce i některé aspekty fyziologie. Termíny, cyklus a období, mají různé významy podle toho, kde jsou použity, ale zde diskutujeme o těchto tématech souvisejících pouze s fyzikou. V tomto článku probereme, co je cyklus a období, definice cyklu a období, jejich podobnosti a nakonec rozdíl mezi cyklem a obdobím.
Co je cyklus?
Cyklus je kompletní relace (nebo událost) sekvence opakujících se událostí. Proces, ve kterém se vytvářejí cykly, se nazývá cyklický proces. Tlukot lidského srdce je známým příkladem cyklického procesu. Srdeční cyklus probíhá od začátku jednoho srdečního tepu do začátku dalšího. Pokud uvažujeme o jednoduché sinusové vlně, jeden cyklus je dokončen zlomkem mezi dvěma po sobě jdoucími vrcholy této vlny. Cyklus je koncept pohybu vln a poskytuje způsob, jak znázornit pohyb vln v obrazové formě. Při rovnoměrném kruhovém pohybu je jeden cyklus definován jako úplná dráha po obvodu.
Co je to období?
Období je velmi důležitý pojem ve studiu oborů, jako je vlnový pohyb, optika, akustika a telekomunikace. Abychom pochopili, co je to období, měli bychom správně rozumět frekvenci. Frekvence je definována jako počet cyklů za jednotku času. Jednotkou SI pro frekvenci je hertz (Hz), zde 1 Hz znamená, že se jeden cyklus opakuje jednou za sekundu. Nyní je snadné porozumět pojmu období. Perioda je doba, kterou zabere jeden cyklus. Vztah mezi periodou a frekvencí je ten, že perioda je převrácená hodnota frekvence. Tento vztah lze matematicky znázornit jako T=1/f, kde perioda je označena T a frekvence je označena f. Zdá se, že jednotka SI pro dané období je druhá. Pokud uvažujete o jednoduché sinusové vlně, která je vykreslena pro posun v závislosti na čase, perioda vlny může být reprezentována jako délka mezi dvěma po sobě jdoucími vrcholy podél časové osy. Uvažujeme-li o úhlovém pohybu, perioda je dána rovnicí T=2π/ω, kde perioda je označena T a úhlová frekvence je označena ω. Při úhlovém pohybu se perioda také měří v sekundách.
Jaký je rozdíl mezi cyklem a obdobím?
• Cyklus je koncept pohybu vln. Nemá jednotky a rozměry, ale perioda je skalární veličina. Jednotkou SI období je sekunda a její rozměr je [T].
• Mezi periodou a frekvencí existuje přímý vztah. Perioda je nepřímo úměrná frekvenci, ale neexistuje žádný takový přímý vztah mezi cyklem a periodou.
• Cykly některých vln jsou vidět, ale perioda není vidět.
• Přístroje jako stopky, hodiny se používají k měření periody, ale nemáme přístroj na měření cyklů.
• Někdy lze tvar cyklu měnit s časem, ale perioda se s časem nemění. K tomu dochází při tlumených vibracích.
