Sisältö
- Mistä sana "Hertz" tulee?
- Käytä Hertzin muunnostaulua muuntaaksesi kulmanopeuden
- Lasketaan hertsiä aallonpituudesta ja aallon nopeudesta
Aallotaajuuden yksikkönä hertsi on yhtä sykliä sekunnissa. Hertsiä käytetään laajasti sähkömagneettisten aaltojen tutkimuksessa ja laajemmin itse aineen tutkimuksessa, koska kaikki maailmankaikkeudessa koostuu värähtelevistä atomeista. Se on yleinen myös sähkötekniikassa, koska sähköä tuottavat pyörivät turbiinit, jotka luovat virran, joka vaihtuu kiinteällä taajuudella.
Jos tiedät taajuuden (f) ja aallonpituus (λ) aallonmuodosta, voit kertoa nämä yhteen saadaksesi aallon nopeuden: f × λ = v. Näin ollen voit johtaa taajuuden, jos tiedät nopeuden ja aallonpituuden:
f = frac {v} {λ}Taajuuden saamiseksi hertseinä nopeuden on oltava "pituusyksikköinä" sekunnissa ja aallonpituus on mitattava samoissa "pituusyksiköissä". Esimerkiksi, jos nopeus mitataan m / s, aallonpituus on mitattava metreinä.
Mistä sana "Hertz" tulee?
Heinrich Hertz (1857–1894) oli yksi 1800-luvun tärkeimmistä tutkijoista. Kuuluisasti itsestään kohoava fyysikko oli vastuussa muun muassa valosähkön löytämisestä, joka auttoi muodostamaan perustan uudenaikaiselle kvanttiteorialle. Hertz löysi myös radioaaltoja, joilla on lukuisia nykyaikaisia sovelluksia langattomassa tekniikassa, astrofysiikassa ja muualla. Hertzin kunniaksi tutkijoiden konsortio kokoontui vuonna 1930 ja nimitti taajuusyksikön hänen puolestaan.
Käytä Hertzin muunnostaulua muuntaaksesi kulmanopeuden
Yksi sovellus hertsiyksiköille on harkittaessa rungon pyörimistä keskusnavan ympäri. Tässä kulmassa, kun kulmanopeus mitataan radiaaneina sekunnissa, se voidaan muuntaa suoraan hertseiksi kertomalla kertoimella 2π, joka on ympyrän radiaanien lukumäärä.
Toisin sanoen, koska ympyrässä on 2π radiaania, yksi radiaani sekunnissa on yhtä suuri kuin 1 / 2π Hz = 0,1592 Hz. Käänteisesti, 1 täydellinen sykli on yhtä kuin 2π-radiaani, seuraa, että 1 hertsi = 2π-radiaania sekunnissa = 6,283 rad / s.
Jos et halua muuntaa manuaalisesti radiaaneja sekunnissa (tai asteina sekunnissa) ja hertseinä, voit aina käydä hertsin muunnostaulukon verkossa. Ne auttavat myös muuntamaan taajuudesta mikrosekunnissa hertsiksi tai muun laitteen taajuudesta hertsiksi.
Lasketaan hertsiä aallonpituudesta ja aallon nopeudesta
Oletetaan, että mitat valtameren aaltojen parin väliseksi etäisyydeksi 25 jalkaa. Ajat, kuinka kauan kestää, kun aalto kulkee parin vertailupisteen läpi ja lasket, että sen liikkuvuus on noin 15 mailia tunnissa. Voitko laskea aaltotaajuuden hertseinä? Vastaus on kyllä, mutta ensin sinun täytyy muuntaa kaikki aikavälit sekunteiksi ja ilmaista kaikki etäisyydet samoissa yksiköissä. Tässä tapauksessa helpoin tapa tehdä tämä on muuntaa aallonopeus jalkoiksi sekunnissa:
aloita {kohdistettu} 15 ; {mph} & = frac {15 ; {mail / tunti} × 5280 ; {jalka / maili}} {60 × 60 ; {sekuntia / tunti}} & = frac {79,200 ; {jalkaa / tunti}} {3 600 ; {sekuntia / tunti}} & = 22 ; {jalka / s} loppu {kohdistettu}
Taajuus hertseinä on sitten:
frac {22 ; {ft / s}} {25 ; {ft}} = 0,88 ; {Hz} = 880 ; {mHz}Tämä on olennaisesti sama menetelmä, jota tutkijat käyttävät laskiessaan sähkömagneettisten aaltojen ja sähköimpulssien taajuuksia. Kun käsitellään sähkömagneettisia tai sähköisiä ilmiöitä, aallonpituudet ovat paljon lyhyempiä ja nopeudet huomattavasti suuremmat, joten taajuudet ovat vastaavasti korkeammat. Laskelmien helpottamiseksi tutkijat nimeävät etuliitteet, joita yleisesti käytetään SI-mittausjärjestelmässä: