Sådan beregnes grundlæggende frekvens

Grundfrekvensen er den laveste frekvens i et resonanssystem. Det er et vigtigt koncept inden for musikinstrumenter og mange aspekter af ingeniørarbejde. Harmonierne for en given bølge er for eksempel alle baseret på den grundlæggende frekvens. For at beregne en grundlæggende frekvens har du brug for længden på systemet eller bølgen samt en håndfuld andre målinger.

TL; DR (for lang; Har ikke læst)

Beregningen for at finde den grundlæggende frekvens afhænger af, om det vibrerende system er et rør, en streng, et elektronisk kredsløb eller en anden mekanisme.

Mål systemets længde. Dette er den ene halvdel af bølgelængden af ​​den bølge, den bærer. For et rør måles rørets længde. For en streng skal du måle længden af ​​strengen osv. Optag længde i meter. Hvis du skal måle med millimeter, centimeter eller en anden enhed, skal du sørge for, at din hastighed bruger enheder med samme længde. Brug f.eks. Målere, hvis din hastighed er i meter pr. Sekund.

Del hastigheden på din bølge med dobbelt længden af ​​systemet. Hvis dit rør er lukket i den ene ende, skal du dele hastigheden med fire gange længden. Resultatet er den grundlæggende frekvens i cyklusser pr. Sekund eller hertz (Hz). Hastigheden af ​​en lydbølge i luft ved 20 grader Celsius er 343 meter pr. Sekund. For eksempel:

For et åbent rør med en længde = 0,5 m

Den grundlæggende frekvens af en lydbølge i røret er:

Beregn hastigheden for en bølge på en streng ved at dividere spændingen med dens masse pr. Længdeenhed. Sørg for, at masseenhederne i din spændingsmåling er de samme som de enheder, hvori du angiver selve massen. For eksempel, hvis du bruger newton som din spændingsenhed, skal du udtrykke din masse i kg. Tag kvadratroden af ​​dette kvotient. Del resultatet med det dobbelte af længden. Resultatet er den grundlæggende frekvens. For eksempel:

For en klaverstreng med en masse på 0,02 kg og en længde på 0,5 m,
masse pr. længdeenhed = 0,02 kg ÷ 0,5 m = 0,04 kg / m

Med en spænding på 1500 N,