CAPITOLO I – VIBRAZIONI
Sezione I.2 - La Frequenza Naturale
Questo concetto è uno dei più importanti nello studio delle vibrazioni.
Il periodo è una grandezza fondamentale per comprendere le vibrazioni. La sua durata dipende dalla massa e rigidità (caratteristiche dinamiche) di ogni sistema e permette determinare la causa e soluzione di un problema di vibrazioni.
Il periodo di oscillazione di macchinari e strutture simili è
solitamente_corto
[4], meno di un secondo. Nello studio delle vibrazioni non si usa esprimere il periodo, invece si contano quante oscillazioni compie il corpo in un secondo. A questa grandezza equivalente la si chiama
frequenza e le sue unità tipiche sono cicli/secondo, o "Hertz" [Hz].
La frequenza (rappresentata con la lettera f) è una misura alternativa al periodo, ma in pratica esprime la stessa grandezza. Conoscendo il periodo si può calcolare la frequenza e viceversa, usando queste formule:
Osserviamo che, quando il periodo si fa più grande, la frequenza si fa più piccola e viceversa.
Esempio: lo schema in basso è di un corpo che compie 10 oscillazioni in un secondo e che quindi possiede:
- una frequenza di 10 [Hz]
- un periodo di
Vale a dire, compie un'oscillazione ogni decimo di secondo.
La frequenza alla quale vibrano liberamente i corpi, dopo che sono stati "eccitati" (per esempio la mano nel nostro esempio di prima), si chiama
frequenza naturale, frequenza propria, ecc. e si rappresenta con le lettere
fn.
Nel capitolo sulla risonanza vedremo cosa succede quando si obbliga un corpo a vibrare forzatamente a questa frequenza.
Da tenere a mente:
- Corpi quali strutture civili, telai di macchine, ecc. hanno generalmente frequenze naturali elevate, da 10 [Hz] in su.
- Corpi elastici, sospensioni e macchine montate su molle hanno frequenza naturali basse, solitamente da 1 a 10 [Hz]
Un consiglio: assicuratevi di aver capito bene il concetto di frequenza naturale, altrimenti sarà molto difficile capire il resto!!!
