Som en enhet för vågfrekvens är en hertz lika med en cykel per sekund. Hertz används i stor utsträckning i studien av elektromagnetiska vågor, och i förlängningen studien av själva materien, eftersom allt i universum består av vibrerande atomer. Det är också vanligt inom elektrisk teknik, eftersom el genereras av roterande turbiner som skapar ström som växlar med en fast frekvens.
Om du känner till frekvensen (f) och våglängd (λ) av en vågform, kan du multiplicera dessa tillsammans för att erhålla vågens hastighet:
v = \ lambda f
Följaktligen kan du härleda frekvensen om du känner till hastighet och våglängd:
f = \ frac {v} {λ}
För att få frekvensen i hertz måste hastigheten vara i "längdenheter" per sekund och våglängden måste mätas i samma "längdenheter". Till exempel, om hastigheten mäts i m / s, måste våglängden mätas i meter.
Varifrån kommer ordet "Hertz"?
Heinrich Hertz (1857–1894) var en av 1800-talets viktigaste forskare. Den berömda självutsläppande fysikern var ansvarig för bland annat upptäckten av den fotoelektriska effekten, som hjälpte till att bilda grunden för modern kvantteori. Hertz upptäckte också radiovågor, som har många moderna applikationer inom trådlös teknik, astrofysik och på andra håll. För att hedra Hertz samlades ett konsortium av forskare 1930 och kallade frekvensenheten efter honom.
Använd en Hertz-omvandlingstabell för att konvertera vinkelhastighet
En applikation för hertz-enheter är när man överväger att rotera en kropp runt en central pol. I detta sammanhang, när vinkelhastigheten mäts i radianer per sekund, kan den omvandlas direkt till hertz genom att multiplicera med en faktor 2π, vilket är antalet radianer i en cirkel.
Med andra ord, eftersom det finns 2π radianer i en cirkel, är en radian per sekund lika med 1 / 2π Hz = 0,1592 Hz. Omvänt, en komplett cykel är lika med 2π radianer, det följer att 1 hertz = 2π radianer per sekund = 6.283 rad / s.
Om du inte vill konvertera manuellt mellan radianer per sekund (eller grader per sekund) och hertz kan du alltid konsultera en Hertz-omvandlingstabell online. De hjälper dig också att konvertera från frekvens i mikrosekunder till hertz eller frekvens i någon annan enhet till hertz.
Beräkning av Hertz från våglängd och våghastighet
Antag att du mäter avståndet mellan ett par havsvågor till 25 fot. Du tar tid hur lång tid det tar för vågen att passera ett par referenspunkter och beräknar att den rör sig cirka 15 mil i timmen. Kan du beräkna vågfrekvensen i hertz? Svaret är ja, men först måste du konvertera alla tidsintervall till sekunder och uttrycka alla avstånd i samma enheter. I det här fallet är det enklaste sättet att omvandla våghastighet till fot / sekund:
\ börja {justerad} 15 \; \ text {mph} & = \ frac {15 \; \ text {miles / hour} × 5.280 \; \ text {feet / mile}} {60 × 60 \; \ text {sekunder / timme}} \\ & = \ frac {79,200 \; \ text {fot / timme}} {3,600 \; \ text {sekunder / timme}} \\ & = 22 \; \ text { ft / s} \ slut {justerad}
Frekvensen i hertz är då:
\ frac {22 \; \ text {ft / s}} {25 \; \ text {ft}} = 0,88 \; \ text {Hz} = 880 \; \ text {mHz}
Detta är i princip samma procedur som forskare använder när de beräknar frekvenser för elektromagnetiska vågor och elektriska impulser. När det gäller elektromagnetiska eller elektriska fenomen är våglängderna mycket kortare och hastigheterna mycket större, så frekvenserna är motsvarande högre. För att göra beräkningarna enklare tilldelar forskare de prefix som vanligtvis används i SI-mätsystemet:
- 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.
