เนื้อหา
ในฟิสิกส์ระยะเวลาคือระยะเวลาที่ต้องใช้ในการทำให้ครบวงจรหนึ่งรอบในระบบการสั่นเช่นลูกตุ้มมวลในฤดูใบไม้ผลิหรือวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ในหนึ่งรอบระบบจะย้ายจากตำแหน่งเริ่มต้นผ่านจุดสูงสุดและจุดต่ำสุดจากนั้นกลับสู่จุดเริ่มต้นก่อนเริ่มรอบใหม่ที่เหมือนกัน คุณสามารถระบุปัจจัยที่มีผลต่อระยะเวลาของการแกว่งโดยการตรวจสอบสมการที่กำหนดระยะเวลาสำหรับระบบการสั่น
ลูกตุ้มแกว่ง
สมการสำหรับช่วงเวลา (T) ของลูกตุ้มแกว่งคือ T = 2π√ (L ÷ g) โดยที่π (pi) คือค่าคงตัวทางคณิตศาสตร์ L คือความยาวของแขนของลูกตุ้มและ g คือความเร่งของแรงโน้มถ่วงที่กระทำ บนลูกตุ้ม การตรวจสอบสมการพบว่าช่วงเวลาของการแกว่งนั้นเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความยาวของแขนและแปรผกผันกับแรงโน้มถ่วง ดังนั้นการเพิ่มความยาวของแขนลูกตุ้มส่งผลให้เพิ่มขึ้นตามมาในช่วงเวลาของการแกว่งเนื่องจากการเร่งความโน้มถ่วงคงที่ ความยาวที่ลดลงจะทำให้ระยะเวลาลดลง สำหรับแรงโน้มถ่วงความสัมพันธ์แบบผกผันแสดงให้เห็นว่ายิ่งการเร่งความเร็วด้วยแรงโน้มถ่วงมากเท่าไหร่ระยะเวลาของการแกว่งก็ยิ่งน้อยลงเท่านั้น ตัวอย่างเช่นช่วงเวลาของลูกตุ้มบนโลกจะมีขนาดเล็กลงเมื่อเทียบกับลูกตุ้มที่มีความยาวเท่ากันบนดวงจันทร์
มวลในฤดูใบไม้ผลิ
การคำนวณหาระยะเวลา (T) ของสปริงสั่นด้วยมวล (m) อธิบายว่า T = 2π√ (m ÷ k) โดยที่ pi คือค่าคงตัวทางคณิตศาสตร์ m คือมวลที่ยึดติดกับสปริงและ k คือสปริง ค่าคงที่ซึ่งเกี่ยวข้องกับ“ ความแข็ง” ของสปริงดังนั้นช่วงเวลาการแกว่งจึงเป็นสัดส่วนโดยตรงกับมวลและแปรผกผันกับค่าคงที่ฤดูใบไม้ผลิ สปริงที่มีความแข็งและมีมวลคงที่จะลดระยะเวลาการแกว่ง การเพิ่มมวลจะเพิ่มระยะเวลาการแกว่ง ตัวอย่างเช่นรถหนักที่มีสปริงในช่วงล่างนั้นจะเด้งช้ากว่าเมื่อมันชนกับรถยนต์ที่มีสปริงเหมือนกัน
คลื่น
คลื่นเช่นคลื่นในทะเลสาบหรือคลื่นเสียงที่เดินทางผ่านอากาศมีระยะเวลาเท่ากับส่วนกลับของความถี่ สูตรคือ T = 1 ÷ f โดยที่ T คือช่วงเวลาของการแกว่งและ f คือความถี่ของคลื่นซึ่งมักวัดเป็นเฮิร์ตซ์ (Hz) เมื่อความถี่ของคลื่นเพิ่มขึ้นระยะเวลาของคลื่นจะลดลง
ออสซิลเลเตอร์อิเล็กทรอนิกส์
ออสซิลเลเตอร์อิเล็กทรอนิกส์สร้างสัญญาณออสซิลเลเตอร์โดยใช้วงจรอิเล็กทรอนิกส์ เนื่องจากออสซิลเลเตอร์อิเล็กทรอนิกส์มีความหลากหลายอย่างมากปัจจัยที่กำหนดระยะเวลาขึ้นอยู่กับการออกแบบวงจร เช่นออสซิลเลเตอร์บางตัวตั้งค่าระยะเวลาด้วยตัวต้านทานที่เชื่อมต่อกับตัวเก็บประจุ ระยะเวลาขึ้นอยู่กับค่าของตัวต้านทานเป็นโอห์มคูณด้วยความจุของหน่วยเก็บประจุ ออสซิลเลเตอร์อื่น ๆ ใช้คริสตัลควอตซ์เพื่อกำหนดระยะเวลา เนื่องจากควอตซ์มีความเสถียรมากจึงกำหนดช่วงเวลาของ oscillator ด้วยความแม่นยำสูง