Основная частота - это самая низкая частота в резонирующей системе. Это жизненно важное понятие для музыкальных инструментов и многих инженерных аспектов. Например, все гармоники данной волны основаны на основной частоте. Чтобы вычислить основную частоту, вам понадобится длина системы или волны, а также несколько других измерений.
TL; DR (слишком длинный; Не читал)
Расчет для определения основной частоты зависит от того, является ли колебательная система трубкой, струной, электронной схемой или каким-либо другим механизмом.
Измерьте длину системы
Измерьте длину системы. Это половина длины волны, которую он несет. Для трубки измерьте длину трубки. Для строки измерьте длину строки и т. Д. Рекордная длина в метрах. Если вы должны измерять с помощью миллиметров, сантиметров или других единиц измерения, убедитесь, что для вашей скорости используются те же единицы длины. Например, используйте метры, если ваша скорость выражается в метрах в секунду.
Рассчитать частоту трубки
Разделите скорость вашей волны на удвоенную длину системы. Если ваша трубка закрыта с одного конца, разделите скорость в четыре раза на длину. Результатом является основная частота в циклах в секунду или герцах (Гц). Скорость звуковой волны в воздухе при 20 градусах Цельсия составляет 343 метра в секунду. Например:
Для открытой трубы длиной = 0,5 м
Основная частота звуковой волны в трубке:
\ frac {343} {2 \ times 0,5} = \ frac {343} {1} = 343 \ text {Hz}
Вычислить частоту строки
Рассчитайте скорость волны на струне, разделив натяжение на ее массу на единицу длины. Убедитесь, что единицы массы при измерении натяжения совпадают с единицами измерения самой массы. Например, если вы используете ньютоны в качестве единицы измерения напряжения, выражайте свою массу в килограммах. Извлеките квадратный корень из этого частного. Разделите полученный результат на длину вдвое. Результат - основная частота. Например:
Для струны фортепиано массой 0,02 кг и длиной 0,5 м,
масса на единицу длины = 0,02 кг ÷ 0,5 м = 0,04 кг / м
При напряжении 1500 Н,
v ^ 2 = \ frac {1500} {0,04} = 37500 \\\ text {} \\ v = 193,65 \\\ text {} \\\ frac {193,65} {2 \ times 0,5} = 193,65 \ text {Гц }