Som en bølgefrekvensenhet er en hertz lik en syklus per sekund. Hertz brukes mye i studiet av elektromagnetiske bølger, og i forlengelsen studiet av materien i seg selv, fordi alt i universet består av vibrerende atomer. Det er også vanlig innen elektrisk teknologi, fordi elektrisitet genereres av roterende turbiner som skaper strøm som veksler med en fast frekvens.
Hvis du vet frekvensen (f) og bølgelengde (λ) av en bølgeform, kan du multiplisere disse sammen for å oppnå hastigheten til bølgen:
v = \ lambda f
Derfor kan du utlede frekvensen hvis du kjenner hastighet og bølgelengde:
f = \ frac {v} {λ}
For å få frekvens i hertz, må hastigheten være i "lengdenheter" per sekund, og bølgelengden måles i de samme "lengdeenhetene." For eksempel, hvis hastigheten måles i m / s, må bølgelengden måles i meter.
Hvor kommer ordet "Hertz" fra?
Heinrich Hertz (1857–1894) var en av de viktigste forskerne i det nittende århundre. Den berømte selvutslettende fysikeren var ansvarlig for blant annet oppdagelsen av den fotoelektriske effekten, som bidro til å danne grunnlaget for moderne kvanteteori. Hertz oppdaget også radiobølger, som har mange moderne applikasjoner innen trådløs teknologi, astrofysikk og andre steder. For å hedre Hertz samlet et forskerkonsortium seg i 1930 og kalte frekvensenheten etter ham.
Bruk en Hertz-konverteringstabell for å konvertere vinkelhastighet
En applikasjon for hertz-enheter er når man vurderer rotasjonen av et legeme rundt en sentral pol. I denne sammenhengen, når vinkelhastigheten måles i radianer per sekund, kan den konverteres direkte til hertz ved å multiplisere med en faktor på 2π, som er antall radianer i en sirkel.
Med andre ord, siden det er 2π radianer i en sirkel, er en radian per sekund lik 1 / 2π Hz = 0,1592 Hz. Omvendt, en komplett syklus er lik 2π radianer, det følger at 1 hertz = 2π radianer per sekund = 6,283 rad / s.
Hvis du ikke vil konvertere mellom radianer per sekund (eller grader per sekund) og hertz manuelt, kan du alltid konsultere en hertz-konverteringstabell online. De hjelper deg også med å konvertere fra frekvens i mikrosekunder til hertz eller frekvens i en hvilken som helst annen enhet til hertz.
Beregner Hertz fra bølgelengde og bølgehastighet
Anta at du måler avstanden mellom et par havbølger til 25 fot. Du tid hvor lang tid det tar for bølgen å passere et par referansepunkter og beregne at den beveger seg rundt 15 miles i timen. Kan du beregne bølgefrekvensen i hertz? Svaret er ja, men først må du konvertere alle tidsintervallene til sekunder og uttrykke alle avstander i de samme enhetene. I dette tilfellet er den enkleste måten å gjøre dette på å konvertere bølgehastighet til fot / sekund:
\ begin {align} 15 \; \ text {mph} & = \ frac {15 \; \ text {miles / hour} × 5280 \; \ text {feet / mile}} {60 × 60 \; \ text {seconds / hour}} \\ & = \ frac {79,200 \; \ text {feet / hour}} {3,600 \; \ text {seconds / hour}} \\ & = 22 \; \ text { ft / s} \ end {justert}
Frekvensen i hertz er da:
\ frac {22 \; \ text {ft / s}} {25 \; \ text {ft}} = 0,88 \; \ text {Hz} = 880 \; \ text {mHz}
Dette er egentlig den samme prosedyren forskere bruker når de beregner frekvensene til elektromagnetiske bølger og elektriske impulser. Når du arbeider med elektromagnetiske eller elektriske fenomener, er bølgelengdene mye kortere og hastighetene mye større, så frekvensene er tilsvarende høyere. For å gjøre beregningene enklere, tilordner forskerne prefiksene som ofte brukes i SI-målesystemet:
- 1 nanohertz = 10-9 Hz
- 1 mikrohertz = 10-6 Hz
- 1 millihertz = 10-3 Hz
- 1 kilohertz = 103 Hz
- 1 megahertz = 106 Hz
- 1 gigahertz = 109 Hz
- 1 terahertz = 1012 Hz.