Ca unitate de frecvență a undelor, un hertz este egal cu un ciclu pe secundă. Hertzul este utilizat pe scară largă în studiul undelor electromagnetice și, prin extensie, în studiul materiei în sine, deoarece totul din univers constă din atomi vibrați. Este, de asemenea, obișnuit în tehnologia electrică, deoarece electricitatea este generată de turbine rotative care creează curent care alternează cu o frecvență fixă.
Dacă cunoașteți frecvența (f) și lungimea de undă (λ) a unei forme de undă, le puteți înmulți împreună pentru a obține viteza undei:
v = \ lambda f
În consecință, puteți obține frecvența dacă cunoașteți viteza și lungimea de undă:
f = \ frac {v} {λ}
Pentru a obține frecvența în hertz, viteza trebuie să fie în „unități de lungime” pe secundă, iar lungimea de undă trebuie măsurată în aceleași „unități de lungime”. De exemplu, dacă viteza este măsurată în m / s, lungimea de undă trebuie măsurată în metri.
De unde vine Cuvântul „Hertz”?
Heinrich Hertz (1857–1894) a fost unul dintre cei mai importanți oameni de știință din secolul al XIX-lea. Faimosul fizician care se auto-distruge a fost responsabil, printre altele, de descoperirea efectului fotoelectric, care a ajutat la formarea bazei teoriei cuantice moderne. Hertz a descoperit, de asemenea, unde radio, care au numeroase aplicații moderne în tehnologia fără fir, astrofizică și în alte părți. Pentru a onora Hertz, un consorțiu de oameni de știință s-a adunat în 1930 și a numit unitatea de frecvență după el.
Utilizați un tabel de conversie Hertz pentru a converti viteza unghiulară
O aplicație pentru unitățile hertz este atunci când se ia în considerare rotația unui corp în jurul unui pol central. În acest context, când viteza unghiulară este măsurată în radiani pe secundă, poate fi convertită direct în hertz prin înmulțirea cu un factor de 2π, care este numărul de radiani dintr-un cerc.
Cu alte cuvinte, deoarece există 2π radiani într-un cerc, un radian pe secundă este egal cu 1 / 2π Hz = 0,1592 Hz. În schimb, un ciclu complet fiind egal cu 2π radiani, rezultă că 1 hertz = 2π radiani pe secundă = 6.283 rad / s.
Dacă nu doriți să convertiți manual între radiani pe secundă (sau grade pe secundă) și hertz, puteți consulta întotdeauna un tabel de conversie hertz online. De asemenea, vă ajută să convertiți de la frecvența în microsecunde la hertz sau de la orice altă unitate la hertz.
Calculul Hertzului de la lungimea de undă și viteza de undă
Să presupunem că măsurați distanța dintre o pereche de valuri oceanice la 25 de picioare. Determinați cât timp durează valul pentru a trece o pereche de puncte de referință și calculați că se deplasează cu aproximativ 15 mile pe oră. Puteți calcula frecvența undelor în hertz? Răspunsul este da, dar mai întâi trebuie să convertiți toate intervalele de timp în secunde și să exprimați toate distanțele în aceleași unități. În acest caz, cel mai simplu mod de a face acest lucru este de a converti viteza de undă în picioare / secundă:
\ begin {align} 15 \; \ text {mph} & = \ frac {15 \; \ text {miles / hour} × 5.280 \; \ text {feet / mile}} {60 × 60 \; \ text {seconds / hour}} \\ & = \ frac {79,200 \; \ text {feet / hour}} {3,600 \; \ text {seconds / hour}} \\ & = 22 \; \ text { ft / s} \ end {align}
Frecvența în hertz este apoi:
\ frac {22 \; \ text {ft / s}} {25 \; \ text {ft}} = 0,88 \; \ text {Hz} = 880 \; \ text {mHz}
Aceasta este în esență aceeași procedură pe care oamenii de știință o folosesc atunci când calculează frecvențele undelor electromagnetice și ale impulsurilor electrice. Când avem de-a face cu fenomene electromagnetice sau electrice, lungimile de undă sunt mult mai mici și viteza mult mai mare, astfel încât frecvențele sunt în mod corespunzător mai mari. Pentru a face calculele mai ușoare, oamenii de știință atribuie prefixele utilizate în mod obișnuit în sistemul de măsurare SI:
- 1 nanohertz = 10-9 Hz
- 1 microhertz = 10-6 Hz
- 1 milihertz = 10-3 Hz
- 1 kilohertz = 103 Hz
- 1 megahertz = 106 Hz
- 1 gigahertz = 109 Hz
- 1 terahertz = 1012 Hz.