التردد الأساسي هو أقل تردد في نظام الرنين. إنه مفهوم حيوي في الآلات الموسيقية والعديد من جوانب الهندسة. التوافقيات لموجة معينة ، على سبيل المثال ، تعتمد جميعها على التردد الأساسي. من أجل حساب التردد الأساسي ، تحتاج إلى طول النظام أو الموجة بالإضافة إلى عدد قليل من القياسات الأخرى.
TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)
يعتمد الحساب لإيجاد التردد الأساسي على ما إذا كان نظام الاهتزاز عبارة عن أنبوب أو سلسلة أو دائرة إلكترونية أو آلية أخرى.
قياس طول النظام
قياس طول النظام. هذا هو نصف الطول الموجي للموجة التي تحملها. بالنسبة للأنبوب ، قم بقياس طول الأنبوب. بالنسبة للسلسلة ، قم بقياس طول السلسلة ، إلخ. سجل الطول بالمتر. إذا كان يجب عليك القياس بالمليمترات أو السنتيمترات أو أي وحدة أخرى ، فتأكد من أن سرعتك تستخدم نفس وحدات الطول. على سبيل المثال ، استخدم الأمتار إذا كانت سرعتك بالأمتار في الثانية.
احسب تردد الأنبوب
اقسم سرعة موجتك على ضعف طول النظام. إذا كان الأنبوب مغلقًا من أحد طرفيه ، اقسم السرعة على أربعة أضعاف الطول. والنتيجة هي التردد الأساسي ، في دورات في الثانية ، أو هرتز (هرتز). سرعة موجة صوتية في الهواء عند 20 درجة مئوية هي 343 مترًا في الثانية. على سبيل المثال:
لأنبوب مفتوح بطول = 0.5 متر
التردد الأساسي للموجة الصوتية في الأنبوب هو:
\ frac {343} {2 \ times 0.5} = \ frac {343} {1} = 343 \ text {Hz}
احسب تردد سلسلة
احسب سرعة موجة على خيط بقسمة التوتر على كتلته لكل وحدة طول. تأكد من أن وحدات الكتلة في قياس الشد هي نفسها الوحدات التي تدون فيها الكتلة نفسها. على سبيل المثال ، إذا كنت تستخدم النيوتن كوحدة توتر ، فعبِّر عن كتلتك بالكيلوجرام. خذ الجذر التربيعي للحاصل. اقسم هذه النتيجة على ضعف الطول. والنتيجة هي التردد الأساسي. على سبيل المثال:
لخيط البيانو كتلته 0.02 كجم وطوله 0.5 م ،
الكتلة لكل وحدة طول = 0.02 كجم ÷ 0.5 م = 0.04 كجم / م
مع شد 1500 نيوتن ،
v ^ 2 = \ frac {1500} {0.04} = 37500 \\\ text {} \\ v = 193.65 \\\ text {} \\\ frac {193.65} {2 \ times 0.5} = 193.65 \ text {هرتز }