Základná frekvencia je najnižšia frekvencia v rezonančnom systéme. Je to zásadný pojem v oblasti hudobných nástrojov a mnohých aspektov strojárstva. Napríklad harmonické danej vlny sú založené na základnej frekvencii. Na výpočet základnej frekvencie potrebujete dĺžku systému alebo vlny, ako aj niekoľko ďalších meraní.
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
Výpočet na nájdenie základnej frekvencie závisí od toho, či je vibračným systémom elektrónka, struna, elektronický obvod alebo iný mechanizmus.
Zmerajte dĺžku systému
Zmerajte dĺžku systému. Toto je polovica vlnovej dĺžky vlny, ktorú nesie. V prípade trubice zmerajte dĺžku trubice. V prípade šnúrky zmerajte dĺžku šnúrky atď. Dĺžka záznamu v metroch. Ak musíte merať v milimetroch, centimetroch alebo iných jednotkách, uistite sa, že vaša rýchlosť používa rovnaké dĺžkové jednotky. Napríklad použite merače, ak je vaša rýchlosť v metroch za sekundu.
Vypočítajte frekvenciu trubice
Rozdeľte rýchlosť svojej vlny na dvojnásobok dĺžky systému. Ak je vaša trubica na jednom konci uzavretá, vydelte rýchlosť štvornásobkom dĺžky. Výsledkom je základná frekvencia v cykloch za sekundu alebo hertz (Hz). Rýchlosť zvukovej vlny vo vzduchu pri 20 stupňoch Celzia je 343 metrov za sekundu. Napríklad:
Pre otvorenú rúrku s dĺžkou = 0,5 m
Základná frekvencia zvukovej vlny v trubici je:
\ frac {343} {2 \ krát 0,5} = \ frac {343} {1} = 343 \ text {Hz}
Vypočítajte frekvenciu reťazca
Vypočítajte rýchlosť vlny na strune vydelením napätia jeho hmotnosťou na jednotku dĺžky. Uistite sa, že jednotky hmotnosti vo vašom meraní napätia sú rovnaké ako jednotky, v ktorých notujete samotnú hmotnosť. Napríklad, ak ako jednotku napätia použijete newtony, vyjadrite svoju hmotnosť v kilogramoch. Zoberte druhú odmocninu tohto kvocientu. Výsledok vydelte dvojnásobnou dĺžkou. Výsledkom je základná frekvencia. Napríklad:
Pre klavírnu strunu s hmotnosťou 0,02 kg a dĺžkou 0,5 m,
hmotnosť na jednotku dĺžky = 0,02 kg ÷ 0,5m = 0,04 kg / m
S napätím 1 500 N,
v ^ 2 = \ frac {1500} {0,04} = 37500 \\\ text {} \\ v = 193,65 \\\ text {} \\\ frac {193,65} {2 \ krát 0,5} = 193,65 \ text {Hz }
