Ako jednotka vlnovej frekvencie sa hertz rovná jednému cyklu za sekundu. Hertz sa široko používa pri štúdiu elektromagnetických vĺn a rozšírením pri štúdiu samotnej hmoty, pretože všetko vo vesmíre pozostáva z vibrujúcich atómov. Je to tiež bežné v elektrickej technológii, pretože elektrinu vytvárajú rotujúce turbíny, ktoré vytvárajú prúd, ktorý sa strieda s pevnou frekvenciou.
Ak viete frekvenciu (f) a vlnová dĺžka (λ) tvaru vlny, môžete ich vynásobiť dohromady, aby ste dosiahli rýchlosť vlny:
v = \ lambda f
Následne môžete odvodiť frekvenciu, ak poznáte rýchlosť a vlnovú dĺžku:
f = \ frac {v} {λ}
Ak chcete získať frekvenciu v hertzoch, rýchlosť musí byť v „jednotkách dĺžky“ za sekundu a musí sa merať vlnová dĺžka. v rovnakých „jednotkách dĺžky“. Napríklad, ak sa rýchlosť meria v m / s, musí sa merať vlnová dĺžka v metrov.
Odkiaľ pochádza slovo „Hertz“?
Heinrich Hertz (1857–1894) bol jedným z najvýznamnejších vedcov devätnásteho storočia. Tento vynikajúci fyzik bol okrem iného zodpovedný za objav fotoelektrického javu, ktorý pomohol vytvoriť základ modernej kvantovej teórie. Hertz tiež objavil rádiové vlny, ktoré majú množstvo moderných aplikácií v bezdrôtových technológiách, astrofyzike a ďalších. Na počesť Hertza sa v roku 1930 zišlo konzorcium vedcov, ktoré po ňom pomenovalo jednotku frekvencie.
Na prevod uhlovej rýchlosti použite Hertzovu prevodnú tabuľku
Jednou z aplikácií pre hertzové jednotky je uvažovanie o rotácii tela okolo centrálneho pólu. V tejto súvislosti, keď sa uhlová rýchlosť meria v radiánoch za sekundu, možno ju previesť priamo na hertz vynásobením faktorom 2π, čo je počet radiánov v kružnici.
Inými slovami, pretože v kruhu sú 2π radiány, jeden radián za sekundu sa rovná 1 / 2π Hz = 0,1592 Hz. Naopak, 1 úplný cyklus sa rovná 2π radiánom, z toho vyplýva, že 1 hertz = 2π radiány za sekundu = 6,183 rad / s.
Ak nechcete ručne prevádzať prevod medzi radiánmi za sekundu (alebo stupňami za sekundu) a hertzmi, môžete sa kedykoľvek obrátiť na hertzovú prevodnú tabuľku online. Pomôžu vám tiež previesť z frekvencie v mikrosekundách na hertz alebo z frekvencie v ktorejkoľvek inej jednotke na hertz.
Výpočet Hertzu z vlnovej dĺžky a rýchlosti vlny
Predpokladajme, že vzdialenosť medzi dvojicou oceánskych vĺn meriate na 25 stôp. Zmeráte čas, ako dlho trvá, kým vlna prejde dvojicou referenčných bodov, a vypočítate, že sa pohybuje asi 15 míľ za hodinu. Môžete vypočítať vlnovú frekvenciu v hertzoch? Odpoveď je áno, najskôr však musíte previesť všetky časové intervaly na sekundy a vyjadriť všetky vzdialenosti v rovnakých jednotkách. V takom prípade je to najjednoduchšie previesť rýchlosť vlny na stopy za sekundu:
\ begin {zarovnané} 15 \; \ text {mph} & = \ frac {15 \; \ text {míle / hodinu} × 5 280 \; \ text {stopy / míle}} {60 × 60 \; \ text {sekundy / hodina}} \\ & = \ frac {79 200 \; \ text {stopy / hodina}} {3 600 \; \ text {sekundy / hodina}} \\ & = 22 \; \ text { ft / s} \ end {zarovnané}
Frekvencia v Hz je potom:
\ frac {22 \; \ text {ft / s}} {25 \; \ text {ft}} = 0,88 \; \ text {Hz} = 880 \; \ text {mHz}
Jedná sa v podstate o rovnaký postup, aký používajú vedci pri výpočte frekvencií elektromagnetických vĺn a elektrických impulzov. Keď sa zaoberáme elektromagnetickými alebo elektrickými javmi, vlnové dĺžky sú oveľa kratšie a rýchlosti oveľa väčšie, takže frekvencie sú príslušne vyššie. Na uľahčenie výpočtov vedci priraďujú predpony, ktoré sa bežne používajú v systéme merania SI:
- 1 nanohertz = 10-9 Hz
- 1 mikrohertz = 10-6 Hz
- 1 millihertz = 103 Hz
- 1 kilohertz = 103 Hz
- 1 megahertz = 106 Hz
- 1 gigahertz = 109 Hz
- 1 terahertz = 1012 Hz.