Содержание
- Откуда происходит слово «герц»?
- Используйте таблицу преобразования Герц для преобразования угловой скорости
- Расчет герц по длине волны и скорости волны
В качестве единицы частоты волны герц равен одному циклу в секунду. Герц широко используется для изучения электромагнитных волн и, следовательно, для изучения самой материи, потому что все во вселенной состоит из вибрирующих атомов. Это также распространено в электротехнике, потому что электричество генерируется вращающимися турбинами, которые создают ток, который чередуется с фиксированной частотой.
Если вы знаете частоту (е) и длина волны (λ) формы волны, вы можете умножить их вместе, чтобы получить скорость волны: е × λ = v, Следовательно, вы можете получить частоту, если знаете скорость и длину волны:
е = гидроразрыва {v} {λ}Чтобы получить частоту в герцах, скорость должна быть в «единицах длины» в секунду, а длина волны должна измеряться в тех же «единицах длины». Например, если скорость измеряется в м / с, длина волны должна измеряться в метрах.
Откуда происходит слово «герц»?
Генрих Герц (1857–1894) был одним из важнейших ученых XIX века. Известный самоуничижительный физик был ответственен, среди прочего, за открытие фотоэлектрического эффекта, который помог сформировать основу для современной квантовой теории. Герц также открыл радиоволны, которые имеют многочисленные современные приложения в беспроводных технологиях, астрофизике и в других местах. В честь Герца, консорциум ученых собрал в 1930 году и назвал единицу частоты в его честь.
Используйте таблицу преобразования Герц для преобразования угловой скорости
Одно из применений в герцовых единицах - при рассмотрении вращения тела вокруг центрального полюса. В этом случае, когда угловая скорость измеряется в радианах в секунду, ее можно преобразовать непосредственно в герц путем умножения на коэффициент 2π, который является числом радиан в круге.
Другими словами, поскольку в круге 2π радиан, один радиан в секунду равен 1 / 2π Гц = 0,1592 Гц. И наоборот, если 1 полный цикл равен 2π радианам, из этого следует, что 1 герц = 2π радиан в секунду = 6,283 рад / с.
Если вы не хотите вручную преобразовывать радианы в секунду (или градусы в секунду) в герцы, вы всегда можете обратиться к таблице преобразования герц онлайн. Они также помогают преобразовать частоту в микросекундах в герц или частоту в любой другой единице в герц.
Расчет герц по длине волны и скорости волны
Предположим, вы измерили расстояние между парой океанских волн до 25 футов. Вы определяете, сколько времени потребуется, чтобы волна прошла пару контрольных точек и посчитала, что она движется со скоростью около 15 миль в час. Можете ли вы рассчитать частоту волн в герцах? Ответ - да, но сначала вы должны преобразовать все временные интервалы в секунды и выразить все расстояния в одних и тех же единицах. В этом случае самый простой способ сделать это - преобразовать скорость волны в футы в секунду:
begin {align} 15 ; {mph} & = frac {15 ; {миль / час} × 5280 ; {футов / миля}} {60 × 60 ; {секунд / час}} & = frac {79,200 ; {футов / час}} {3600 ; {секунд / час}} & = 22 ; {футов / с} end {выровнен}Частота в герцах равна:
frac {22 ; {ft / s}} {25 ; {ft}} = 0,88 ; {Hz} = 880 ; {МГц}По сути, это та же процедура, которую используют ученые при расчете частот электромагнитных волн и электрических импульсов. При работе с электромагнитными или электрическими явлениями длины волн намного короче, а скорости намного выше, поэтому частоты соответственно выше. Для облегчения расчетов ученые назначают префиксы, обычно используемые в системе измерения СИ: