Qual é o princípio da superposição?
Na física e engenharia, o princípio da superposição é de propriedade aditiva de qualquer função ou sistema linear. Dado o resultado calculado ou medido de uma variável de entrada, se uma ou mais variáveis adicionais forem aplicadas simultaneamente, o resultado líquido resultante será igual à adição dos respectivos resultados individuais de cada variável. Simplificando, seu conceito básico pode ser expresso da seguinte forma: Se a entrada A resultar na saída x e a saída da entrada B for y, a superposição de ambos os entrada A+B resultará na saída correspondente x+y. Uma das razões para o termo "superposição" é que o princípio se aplica a um local e horário específico. Dado o estado de mudança dos sistemas ativos, a entrada e a saída sobrepostas são eventos e medições posicionais.
O princípio da superposição pode ser aplicado a funções matemáticas lineares, como equações algébricas. Quando qualquer uma das variáveis de entrada é afetada por escalares, como com o coeficiente constanteCientes das equações quadráticas da matemática, diz -se que a função é linear e homogênea. Para o exemplo acima, se os escalares conhecidos 1 e 2 forem aplicados às variáveis de entrada 1a+2b, a superposição é transferida para a saída 1x+2y. A saída combinada é frequentemente chamada de soma.
Muitos produtos, sistemas e processos mecânicos e elétricos são projetados para serem lineares. Se um botão for girado no sentido horário, o volume aumenta correspondentemente. Em todos os dispositivos, exceto os dispositivos mais simples, a maioria dos sistemas é complexa e afetada por muitas variáveis. Eles raramente são, absolutamente lineares. Embora o princípio da superposição seja uma ferramenta conveniente e útil para modelar e analisar sistemas, é considerado apenas uma aproximação ideal das condições operacionais da vida real.
Entre os sistemas lineares que mais se beneficiaram da aplicação do princípio da superposição estão aqueles que empregam energia das ondas.Ondas de som, luz e outras ondas de radiação eletromagnética também têm propriedades fortemente aditivas. A forma de uma onda em si pode ser descrita como uma equação linear. De acordo com o princípio, duas ou mais ondas de uma altura ou amplitude específica que ocupam o mesmo espaço e tempo se transformarão em uma única onda cuja amplitude é a soma de suas amplitudes de suas ondas constituintes originais. Da mesma forma, a luz do comprimento de onda para a cor vermelha quando sobreposta com a de verde será aditiva transformada em um comprimento de onda correspondente à cor amarela.
Esse princípio de superposição é a tecnologia subjacente dos fones de ouvido com cancelamento de ruído. Um microfone analisa a forma de onda do som ambiental, como o baixo estrondo de um motor de avião. Um alto -falante recria a mesma forma de onda e, antes de adicionar esse som ao sistema, é deslocado na fase temporal. Quando a amplitude das ondas sonoras do motor atinge um valor representativo de 1, coincide com o som adicionadoD Tough, o valor equivalente de -1. O efeito da soma deles é zero.