Como unidad de frecuencia de onda, un hercio es igual a un ciclo por segundo. El hercio se usa ampliamente en el estudio de las ondas electromagnéticas y, por extensión, en el estudio de la materia misma, porque todo en el universo consiste en átomos vibrantes. También es común en la tecnología eléctrica, porque la electricidad se genera mediante turbinas giratorias que crean corriente que se alterna con una frecuencia fija.
Si conoce la frecuencia (F) y longitud de onda (λ) de una forma de onda, puede multiplicarlos para obtener la velocidad de la onda:
v = \ lambda f
En consecuencia, puede derivar la frecuencia si conoce la velocidad y la longitud de onda:
f = \ frac {v} {λ}
Para obtener la frecuencia en hercios, la velocidad debe estar en "unidades de longitud" por segundo y la longitud de onda debe medirse en las mismas "unidades de longitud". Por ejemplo, si la velocidad se mide en m / s, la longitud de onda debe medirse en metros.
¿De dónde viene la palabra "Hertz"?
Heinrich Hertz (1857–1894) fue uno de los científicos más importantes del siglo XIX. El famoso físico modesto fue responsable, entre otras cosas, del descubrimiento del efecto fotoeléctrico, que ayudó a sentar las bases de la teoría cuántica moderna. Hertz también descubrió ondas de radio, que tienen numerosas aplicaciones modernas en tecnología inalámbrica, astrofísica y otros lugares. Para honrar a Hertz, un consorcio de científicos se reunió en 1930 y le dio su nombre a la unidad de frecuencia.
Utilice una tabla de conversión de Hertz para convertir la velocidad angular
Una aplicación para las unidades de hercios es cuando se considera la rotación de un cuerpo alrededor de un poste central. En este contexto, cuando la velocidad angular se mide en radianes por segundo, se puede convertir directamente a hercios multiplicando por un factor de 2π, que es el número de radianes en un círculo.
En otras palabras, dado que hay 2π radianes en un círculo, un radianes por segundo es igual a 1 / 2π Hz = 0,1592 Hz. Por el contrario, si 1 ciclo completo es igual a 2π radianes, se deduce que 1 hertz = 2π radianes por segundo = 6.283 rad / s.
Si no desea convertir manualmente entre radianes por segundo (o grados por segundo) y hercios, siempre puede consultar una tabla de conversión de hercios en línea. También lo ayudan a convertir de frecuencia en microsegundos a hercios o frecuencia en cualquier otra unidad a hercios.
Cálculo de hercios a partir de la longitud de onda y la velocidad de onda
Suponga que mide 25 pies que la distancia entre un par de olas del océano. Calcula el tiempo que tarda la ola en pasar un par de puntos de referencia y calcula que se mueve a unas 15 millas por hora. ¿Puedes calcular la frecuencia de onda en hercios? La respuesta es sí, pero primero tienes que convertir todos los intervalos de tiempo a segundos y expresar todas las distancias en las mismas unidades. En este caso, la forma más sencilla de hacerlo es convertir la velocidad de la ola a pies / segundo:
\ begin {alineado} 15 \; \ text {mph} & = \ frac {15 \; \ text {millas / hora} × 5,280 \; \ text {pies / milla}} {60 × 60 \; \ text {segundos / hora}} \\ & = \ frac {79,200 \; \ text {pies / hora}} {3,600 \; \ text {segundos / hora}} \\ & = 22 \; \ text { ft / s} \ end {alineado}
La frecuencia en hercios es entonces:
\ frac {22 \; \ text {ft / s}} {25 \; \ text {ft}} = 0.88 \; \ text {Hz} = 880 \; \ text {mHz}
Este es esencialmente el mismo procedimiento que utilizan los científicos para calcular las frecuencias de ondas electromagnéticas e impulsos eléctricos. Cuando se trata de fenómenos electromagnéticos o eléctricos, las longitudes de onda son mucho más cortas y las velocidades mucho mayores, por lo que las frecuencias son correspondientemente más altas. Para facilitar los cálculos, los científicos asignan los prefijos que se utilizan comúnmente en el sistema de medición SI:
- 1 nanohercio = 10-9 Hz
- 1 microhercio = 10-6 Hz
- 1 milihercio = 10-3 Hz
- 1 kilohercio = 103 Hz
- 1 megahercio = 106 Hz
- 1 gigahercio = 109 Hz
- 1 terahercio = 1012 Hz.