Amplituud

Lihtharmoonilise võnkumise amplituud A ja periood T

Amplituud (ladina keeles amplitudo laius, ulatuvus) on ajas perioodiliselt muutuva (võnkuva) füüsikalise suuruse (signaali) maksimaalne hälve (suurim kaugus) stabiilsest tasakaalolekust või keskväärtusest. Amplituudi mõistet kasutatakse näiteks füüsikas seoses võnkumiste ja lainetega. Amplituud iseloomustab tippväärtusi näiteks vahelduvvoolus, audiosignaalis, helilaines, elektromagnetlaines, mehaanilises võnkumises (pendel, pillikeel, vibratsioon).

Amplituudi termini kasutamisest

Amplituudi kasutatakse ka mittesinusoidselt muutuvatele perioodilistele suurustele ja nende hetkväärtustele teatud ajavahemiku kestel (näiteks helitehnikas).

Lisaks perioodiliselt muutuvate suuruste kirjeldamisele, kasutatakse amplituudi mõistet ka mitteperioodiliste muutuste kirjeldamiseks. Sel juhul võib amplituud tähistada näiteks muutuva suuruse kahe äärmise väärtuse vahet või suurimat suurust mis omandatakse. Mitteperioodilise suuruse amplituudi näiteks võib olla õhutemperatuuri amplituud (temperatuuridiagrammil) või maavärina amplituud (seismogrammil).

Harmoonilise võnkumise amplituud

Lihtharmoonilise võnkumise korral on mingi suuruse $x$ muutumine ajas ehk $x(t)$ kirja pandav valemiga

$x(t)=A\sin \,(\omega t+\varphi )$,

kus $\omega$ on ringsagedus ja $\varphi$ võnkumise algfaas ning $A$ tähistab amplituudi ehk võnkuva suuruse maksimaalset hälvet keskväärtusest (siinusfunktsioon omab väärtusi vahemikus [-1, 1]).

Sumbuva harmoonilise võnkumise korral on amplituud $A$ ajas kahanev suurus, mille saab kirja panna kujul

$A=A_{0}e^{\delta (t)}$,

kus $A_{0}$ amplituud ajahetkel $t=0$, $e$ on naturaallogaritmi alus ning $\delta$ on sumbumistegur. Seeläbi on sumbuva harmoonilise võnkumise korral suuruse $x$ muutumine ajas kirja pandav kujul

$x(t)=A_{0}e^{\delta (t)}\sin \,(\omega t+\varphi )$

Vaata ka

• Aastane õhutemperatuuri amplituud
• Ööpäevane õhutemperatuuri amplituud
• Ökoloogiline amplituud