מחזור לעומת תקופה
מחזור ונקודה הם שני מונחים חשובים שנמצאים בשימוש נרחב כמעט בכל התחומים, בפיזיקה. נושאים אלו חשובים מאוד בחקר תורת הגלים. הרעיונות לגבי מחזור ותקופה משמשים לא רק בפיזיקה אלא גם בשימוש בתחומים רבים אחרים כמו אסטרונומיה, מתמטיקה, מוזיקה ואפילו כמה היבטים של פיזיולוגיה. המונחים, המחזור והתקופה, מקבלים משמעויות שונות על המקום שבו הם מיושמים, אך כאן אנו דנים בנושאים אלו הקשורים לפיזיקה בלבד. במאמר זה נדון במה הם מחזור ותקופה, הגדרות המחזור והתקופה, הדמיון ביניהם ולבסוף ההבדל בין מחזור לתקופה.
מה זה מחזור?
מחזור הוא הפעלה שלמה (או אירוע) של רצף של אירועים חוזרים. תהליך שבו נוצרים מחזורים, נקרא תהליך מחזורי. פעימות הלב של בני האדם היא דוגמה מוכרת לתהליך מחזורי. מחזור לב מתרחש מתחילת פעימת לב אחת ועד תחילתה של הבאה. אם נחשוב על גל סינוסואידי פשוט, מחזור בודד יושלם על ידי השבר שבין שני פסים עוקבים של אותו גל. מחזור הוא מושג של תנועת גל, והוא מספק דרך לייצג תנועת גל בצורה ציורית. בתנועה מעגלית אחידה, מחזור אחד מוגדר כמסלול השלם לאורך ההיקף.
מה זה תקופה?
תקופה היא מושג חשוב מאוד בחקר תחומים כמו תנועת גלים, אופטיקה, אקוסטיקה וטלקומוניקציה. כדי להבין מהי תקופה צריך להיות הבנה נכונה לגבי התדירות. תדירות מוגדרת כמספר המחזורים ליחידת זמן.יחידת ה-SI לתדר היא הרץ (Hz), כאן 1 הרץ אומר שמחזור אחד חוזר על עצמו פעם בשנייה. עכשיו קל להבין את המושג תקופה. תקופה היא הזמן שלוקח מחזור אחד. הקשר בין תקופה לתדירות הוא שהתקופה היא ההדדיות של התדר. קשר זה יכול להיות מיוצג מתמטית כ-T=1/f, כאשר התקופה מסומנת ב-T, והתדירות מסומנת ב-f. נראה שיחידת SI לתקופה היא השנייה. אם אתה חושב על גל סינוסואידי פשוט, אשר משורטט עבור תזוזה מול זמן, ניתן לייצג את תקופת הגל כאורך בין שתי פסגות עוקבות לאורך ציר הזמן. אם נחשוב על התנועה הזוויתית, נקודה ניתנת על ידי המשוואה T=2π/ω, כאשר תקופה מסומנת ב-T, ותדירות זוויתית מסומנת ב-ω. בתנועה זוויתית, המחזור נמדד גם בשניות.
מה ההבדל בין מחזור לתקופה?
• מחזור הוא מושג של תנועת גל. אין לו יחידות וממדים, אבל התקופה היא כמות סקלרית. יחידת ה-SI של התקופה היא השנייה, והממד שלה הוא [T].
• יש קשר ישיר בין התקופה לתדירות. תקופה עומדת ביחס הפוך לתדירות, אך אין קשר ישיר כזה בין מחזור לתקופה.
• ניתן לראות מחזורי גלים מסוימים, אך לא ניתן לראות נקודה.
• המכשירים כגון שעוני עצור, שעונים משמשים למדידת התקופה, אך אין לנו מכשיר למדידת מחזורים.
• לפעמים ניתן לשנות את צורת המחזור עם הזמן, אבל הנקודה לא משתנה עם הזמן. זה מתרחש ברעידות מעוכות.
