22.1.2 Basiseigenschappen

De plaats-tijd grafiek van een harmonische trilling heeft de vorm van een sinusoïde: zij is gelijkvormig aan de grafiek van de sinusfunctie.

In deze grafiek staat u voor de grootheid die de trilling beschrijft; bij een mechanische trilling is het een lengte, maar men kan ook bijvoorbeeld luchtdruk beschrijven, de spanning over een elektrische verbinding, enzovoort.

In deze context definieert men:

  • de periode van de trilling (T) = het tijdsinterval waarin het patroon zich herhaalt, bijv. de tijd tussen twee pieken of twee dalen;
  • de frequentie (f) = het aantal herhalingen per tijdseenheid; er geldt f = 1/T, en de standaardeenheid is de hertz (Hz = s–1);
  • de amplitude van de trilling (A) = de maximale afwijking van de evenwichtssituatie.

In de hierboven getoonde grafiek kan men bijvoorbeeld aflezen dat

$$T = 4{,}0\;\mathrm{s};\ \ \ f = \frac 1{4{,}0\;\mathrm{s}}; \ \ \ A = 2{,}5\;\text{eenheden}.$$

Voorbeeld: Een liniaal wordt stevig op het tafelblad gedrukt, terwijl het uitstekende uiteinde in trilling wordt gebracht. In een minuut tijd trilt dit uiteinde 200 keer op en neer. Bepaal de periode en de frequentie.

$$T = \frac{\text{totale tijd}}{\text{aantal trillingen}} = \frac{60 \; \text{s}}{200} = 0{,}3 \; \text{s};$$

$$f = \frac{\text{aantal trillingen}}{\text{totale tijd}} = \frac{200}{60 \; \text{s}} = 3{,}3 \; \text{Hz}.$$