Contenuto
- Da dove viene la parola "Hertz"?
- Utilizzare una tabella di conversione Hertz per convertire la velocità angolare
- Calcolo di Hertz dalla lunghezza d'onda e dalla velocità dell'onda
Come unità di frequenza d'onda, un hertz è uguale a un ciclo al secondo. L'Hertz è ampiamente utilizzato nello studio delle onde elettromagnetiche e, per estensione, nello studio della materia stessa, poiché tutto nell'universo è costituito da atomi vibranti. È anche comune nella tecnologia elettrica, perché l'elettricità è generata da turbine rotanti che creano corrente che si alterna a una frequenza fissa.
Se conosci la frequenza (f) e lunghezza d'onda (λ) di una forma d'onda, puoi moltiplicarli insieme per ottenere la velocità dell'onda: f × λ = v. Di conseguenza, è possibile derivare la frequenza se si conoscono la velocità e la lunghezza d'onda:
f = frac {v} {} λPer ottenere la frequenza in hertz, la velocità deve essere in "unità di lunghezza" al secondo e la lunghezza d'onda deve essere misurata nelle stesse "unità di lunghezza". Ad esempio, se la velocità viene misurata in m / s, la lunghezza d'onda deve essere misurata in metri.
Da dove viene la parola "Hertz"?
Heinrich Hertz (1857-1894) fu uno dei più importanti scienziati del diciannovesimo secolo. Il fisico notoriamente autorevole fu responsabile, tra l'altro, della scoperta dell'effetto fotoelettrico, che contribuì a formare le basi della moderna teoria quantistica. Hertz ha anche scoperto le onde radio, che hanno numerose applicazioni moderne nella tecnologia wireless, nell'astrofisica e altrove. Per onorare Hertz, un consorzio di scienziati si riunì nel 1930 e nominò l'unità di frequenza dopo di lui.
Utilizzare una tabella di conversione Hertz per convertire la velocità angolare
Un'applicazione per le unità hertz è quando si considera la rotazione di un corpo attorno a un palo centrale. In questo caso, quando la velocità angolare viene misurata in radianti al secondo, può essere convertita direttamente in hertz moltiplicando per un fattore di 2π, che è il numero di radianti in un cerchio.
In altre parole, poiché ci sono 2π radianti in un cerchio, un radiante al secondo è uguale a 1 / 2π Hz = 0,1592 Hz. Al contrario, 1 ciclo completo pari a 2π radianti, ne consegue che 1 hertz = 2π radianti al secondo = 6.283 rad / s.
Se non desideri convertire manualmente tra radianti al secondo (o gradi al secondo) e hertz, puoi sempre consultare una tabella di conversione hertz online. Ti aiutano anche a convertire dalla frequenza in microsecondi a hertz o dalla frequenza di qualsiasi altra unità a hertz.
Calcolo di Hertz dalla lunghezza d'onda e dalla velocità dell'onda
Supponiamo di misurare la distanza tra una coppia di onde oceaniche di 25 piedi. Tu credi quanto tempo impiega l'onda a passare una coppia di punti di riferimento e calcoli che si muove circa 15 miglia all'ora. Riesci a calcolare la frequenza dell'onda in Hertz? La risposta è sì, ma prima devi convertire tutti gli intervalli di tempo in secondi ed esprimere tutte le distanze nelle stesse unità. In questo caso, il modo più semplice per farlo è convertire la velocità dell'onda in piedi / secondo:
begin {allineato} 15 ; {mph} & = frac {15 ; {miglia / ora} × 5.280 ; {piedi / miglio}} {60 × 60 ; {secondi / ora}} & = frac {79.200 ; {piedi / ora}} {3.600 ; {secondi / ora}} & = 22 ; {ft / s} end {allineato}La frequenza in Hertz è quindi:
frac {22 ; {ft / s}} {25 ; {ft}} = 0,88 ; {Hz} = 880 ; {mHz}Questa è essenzialmente la stessa procedura utilizzata dagli scienziati per calcolare le frequenze delle onde elettromagnetiche e degli impulsi elettrici. Quando si ha a che fare con fenomeni elettromagnetici o elettrici, le lunghezze d'onda sono molto più brevi e le velocità molto più grandi, quindi le frequenze sono corrispondentemente più alte. Per facilitare i calcoli, gli scienziati assegnano i prefissi comunemente utilizzati nel sistema di misurazione SI: