Innehåll
- Var kommer ordet "Hertz" ifrån?
- Använd en Hertz-omvandlingstabell för att konvertera vinkelhastighet
- Beräknar Hertz utifrån våglängd och våghastighet
Som en vågfrekvensenhet är en hertz lika med en cykel per sekund. Hertz används i stor utsträckning i studiet av elektromagnetiska vågor och i förlängningen studien av materien själv, eftersom allt i universum består av vibrerande atomer. Det är också vanligt inom elektroteknik, eftersom el genereras av roterande turbiner som skapar ström som växlar med en fast frekvens.
Om du känner till frekvensen (f) och våglängd (λ) för en vågform, kan du multiplicera dessa tillsammans för att erhålla vågens hastighet: f × λ = v. Följaktligen kan du härleda frekvensen om du vet hastigheten och våglängden:
f = frac {v} {λ}För att få frekvens i hertz måste hastigheten vara i "längdenheter" per sekund och våglängden måste mätas i samma "längdenheter." Om till exempel hastigheten mäts i m / s måste våglängden mätas i meter.
Var kommer ordet "Hertz" ifrån?
Heinrich Hertz (1857–1894) var en av de viktigaste forskarna under 1800-talet. Den berömda självutsläppande fysikern var bland annat ansvarig för upptäckten av den fotoelektriska effekten, som hjälpte till att skapa grunden för modern kvantteori. Hertz upptäckte också radiovågor, som har många moderna applikationer inom trådlös teknik, astrofysik och på annat håll. För att hedra Hertz samlades ett konsortium av forskare år 1930 och kallade frekvensenheten efter honom.
Använd en Hertz-omvandlingstabell för att konvertera vinkelhastighet
En applikation för Hertz-enheter är när man överväger rotation av en kropp runt en central pol. I detta läge, 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 som är lika med 2π radianer 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 hertzkonverteringstabell online. De hjälper dig också konvertera från frekvens i mikrosekunder till hertz eller frekvens i någon annan enhet till hertz.
Beräknar Hertz utifrån våglängd och våghastighet
Anta att du mäter avståndet mellan ett par havvågor till att vara 25 fot. Du tid hur lång tid det tar för vågen att passera ett par referenspunkter och beräkna att det rör sig cirka 15 miles per timme. 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 detta fall är det enklaste sättet att göra detta att konvertera våghastighet till fot / sekund:
börja {inriktad} 15 ; {mph} & = frac {15 ; {miles / timme} × 5,280 ; {feet / mile}} {60 × 60 ; {sekunder / timme}} & = frac {79.200 ; {feet / hour}} {3.600 ; {seconds / hour}} & = 22 ; {ft / s} end {inriktad}Frekvensen i hertz är då:
frac {22 ; {ft / s}} {25 ; {ft}} = 0,88 ; {Hz} = 880 ; {mHz}Detta är väsentligen samma procedur som forskare använder vid beräkning av frekvenserna för elektromagnetiska vågor och elektriska impulser. När man hanterar elektromagnetiska eller elektriska fenomen är våglängderna mycket kortare och hastigheterna mycket större, så frekvenserna är motsvarande högre. För att göra beräkningar enklare tilldelar forskare de prefix som vanligtvis används i SI-mätsystemet: