Amplituud vs suurusjärk
Amplituud ja suurusjärk on mehaanika ja vektorite kaks põhimõõtmist. Vektorites ja lainemehaanikas sisalduvate mõistete täielikuks mõistmiseks on vaja head arusaamist amplituudist ja suurusest. Amplituud ja suurusjärk võivad kõlada sarnaselt, kuid need kaks on väga erinevad ideed, mida rakendatakse erinevates teadusvormides. Selles artiklis arutame, mis on suurusjärk ja amplituud, nende määratlused ja rakendused, tuvastatavad sarnasused ning lõpuks amplituudi ja suuruse erinevused.
Amplituud
Amplituud on ka perioodilise liikumise väga oluline omadus. Amplituudi mõiste mõistmiseks tuleb mõista harmooniliste liikumiste omadusi. Lihtne harmooniline liikumine on selline liikumine, kus nihke ja kiiruse vaheline seos on kujul a=-ω2x, kus "a" on kiirendus ja "x" on nihe. Kiirendus ja nihe on paralleelsed. See tähendab, et objektile mõjuv netojõud sõltub ka kiirenduse suunas. See seos kirjeldab liikumist, kus objekt võngub ümber keskpunkti. On näha, et kui nihe on null, on ka objektile mõjuv netojõud null. See on võnke tasakaalupunkt. Objekti maksimaalset nihkumist tasakaalupunktist nimetatakse võnke amplituudiks. Lihtsa harmoonilise võnke amplituud sõltub rangelt süsteemi mehaanilisest koguenergiast. Lihtsa vedru-massi süsteemi puhul, kui kogu siseenergia on E, on amplituud 2E/k, kus k on vedru vedrukonstant. Sellel amplituudil on hetkekiirus null; seega on ka kineetiline energia null. Süsteemi koguenergia on potentsiaalse energia kujul. Tasakaalupunktis muutub potentsiaalne energia nulliks.
Magnituud
Magnituud on viide käsitletava koguse suurusele. See termin on vektoranalüüsis väga oluline. Selliseid koguseid nagu kiirus, vahemaa ja energia väljendatakse ainult koguses. Seetõttu nimetatakse neid suurusi skalaarideks. Selliseid koguseid nagu nihe ja kiirus väljendatakse nii koguses kui ka suunas. Neid koguseid nimetatakse vektoriteks. Suurus on termin, mida saab kasutada nii vektorite kui ka skalaaride jaoks. Vektori suurus on vektori suurus, mis on samuti võrdne vektori esituse pikkusega. Skalaari suurus on skalaar ise. Suurus on alati skalaarsuurus. Vektor moodustub suuruse ja koguse suuna kombinatsioonist. Suurus võib olla kas negatiivne või positiivne väärtus. Nullsuurusega vektorit nimetatakse nullvektoriks.
Mis vahe on suurusjärgul ja amplituudil?
• Magnituudil võib olla palju erinevaid mõõtmeid, nagu pikkus, pikkus ajaühiku kohta ja energia, kuid füüsilise süsteemi puhul võib amplituudi mõõtmena olla ainult pikkus, pinge või vool.
• Amplituud on omadus, mis on ainulaadne võnkumiste jaoks, kuid suurusjärk on omadus, mis esineb igas füüsikalises suuruses.
