Η θεμελιώδης συχνότητα είναι η χαμηλότερη συχνότητα σε ένα σύστημα συντονισμού. Είναι μια ζωτική ιδέα στα μουσικά όργανα και πολλές πτυχές της μηχανικής. Οι αρμονικές ενός δεδομένου κύματος, για παράδειγμα, βασίζονται στη βασική συχνότητα. Για να υπολογίσετε μια θεμελιώδη συχνότητα, χρειάζεστε το μήκος του συστήματος ή το κύμα, καθώς και μερικές άλλες μετρήσεις.
TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)
Ο υπολογισμός για την εύρεση της θεμελιώδους συχνότητας εξαρτάται από το εάν το δονητικό σύστημα είναι ένας σωλήνας, μια συμβολοσειρά, ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα ή κάποιος άλλος μηχανισμός.
Μετρήστε το μήκος του συστήματος
Μετρήστε το μήκος του συστήματος. Αυτό είναι το μισό του μήκους κύματος του κύματος που μεταφέρει. Για ένα σωλήνα, μετρήστε το μήκος του σωλήνα. Για μια συμβολοσειρά, μετρήστε το μήκος της συμβολοσειράς κ.λπ. Μήκος εγγραφής σε μέτρα. Εάν πρέπει να μετρήσετε με χιλιοστά, εκατοστά ή άλλη μονάδα, βεβαιωθείτε ότι η ταχύτητα σας χρησιμοποιεί τις ίδιες μονάδες μήκους. Για παράδειγμα, χρησιμοποιήστε μετρητές εάν η ταχύτητά σας είναι σε μέτρα ανά δευτερόλεπτο.
Υπολογίστε τη συχνότητα ενός σωλήνα
Διαιρέστε την ταχύτητα του κύμα σας με το διπλάσιο του μήκους του συστήματος. Εάν ο σωλήνας σας είναι κλειστός στο ένα άκρο, διαιρέστε την ταχύτητα με τέσσερις φορές το μήκος. Το αποτέλεσμα είναι η θεμελιώδης συχνότητα, σε κύκλους ανά δευτερόλεπτο, ή hertz (Hz). Η ταχύτητα ενός ηχητικού κύματος στον αέρα στους 20 βαθμούς Κελσίου είναι 343 μέτρα ανά δευτερόλεπτο. Για παράδειγμα:
Για ανοιχτό σωλήνα μήκους = 0,5 m
Η θεμελιώδης συχνότητα ενός ηχητικού κύματος στο σωλήνα είναι:
\ frac {343} {2 \ φορές 0,5} = \ frac {343} {1} = 343 \ κείμενο {Hz}
Υπολογίστε τη συχνότητα μιας συμβολοσειράς
Υπολογίστε την ταχύτητα ενός κύματος σε μια χορδή διαιρώντας την τάση με τη μάζα του ανά μονάδα μήκους. Βεβαιωθείτε ότι οι μονάδες μάζας στη μέτρηση της έντασης είναι ίδιες με τις μονάδες στις οποίες σημειώνετε την ίδια τη μάζα. Για παράδειγμα, εάν χρησιμοποιείτε Newton ως μονάδα έντασης, εκφράστε τη μάζα σας σε κιλά. Πάρτε την τετραγωνική ρίζα αυτού του πηλίκου. Διαιρέστε το αποτέλεσμα με το διπλάσιο του μήκους. Το αποτέλεσμα είναι η θεμελιώδης συχνότητα. Για παράδειγμα:
Για πιάνο μάζας 0,02 kg και μήκους 0,5m,
μάζα ανά μονάδα μήκους = 0,02 kg ÷ 0,5m = 0,04 kg / m
Με τάση 1500 N,
v ^ 2 = \ frac {1500} {0,04} = 37500 \\ κείμενο {} \\ v = 193,65 \\\ κείμενο {} \\\ frac {193,65} {2 \ φορές 0,5} = 193,65 \ κείμενο {Hz }