Inhoud
- Waar komt het woord 'Hertz' vandaan?
- Gebruik een Hertz-conversietabel om hoeksnelheid om te zetten
- Hertz berekenen uit golflengte en golfsnelheid
Als een eenheid van golffrequentie is een hertz gelijk aan één cyclus per seconde. De hertz wordt veel gebruikt in de studie van elektromagnetische golven, en bij uitbreiding de studie van materie zelf, omdat alles in het universum bestaat uit vibrerende atomen. Het is ook gebruikelijk in elektrische technologie, omdat elektriciteit wordt opgewekt door roterende turbines die stroom creëren die wordt afgewisseld met een vaste frequentie.
Als u de frequentie kent (f) en golflengte (λ) van een golfvorm, kunt u deze vermenigvuldigen om de snelheid van de golf te verkrijgen: f × λ = v. Bijgevolg kunt u de frequentie afleiden als u de snelheid en golflengte kent:
f = frac {v} {λ}Om frequentie in Hertz te krijgen, moet de snelheid in "lengte-eenheden" per seconde zijn en moet de golflengte in dezelfde "lengte-eenheden" worden gemeten. Als bijvoorbeeld de snelheid wordt gemeten in m / s, moet de golflengte worden gemeten in meters.
Waar komt het woord 'Hertz' vandaan?
Heinrich Hertz (1857–1894) was een van de belangrijkste wetenschappers van de negentiende eeuw. De beroemde zichzelf wegcijferende natuurkundige was onder meer verantwoordelijk voor de ontdekking van het foto-elektrisch effect, dat de basis vormde voor de moderne kwantumtheorie. Hertz ontdekte ook radiogolven, die tal van moderne toepassingen hebben in draadloze technologie, astrofysica en elders. Om Hertz te eren, verzamelde een consortium van wetenschappers zich in 1930 en noemde de eenheid van frequentie naar hem.
Gebruik een Hertz-conversietabel om hoeksnelheid om te zetten
Een toepassing voor hertz-eenheden is de rotatie van een lichaam rond een centrale paal. In deze con, wanneer hoeksnelheid wordt gemeten in radialen per seconde, kan deze direct worden omgezet in hertz door te vermenigvuldigen met een factor 2π, wat het aantal radialen in een cirkel is.
Met andere woorden, aangezien er 2π radialen in een cirkel zijn, is één radiaal per seconde gelijk aan 1 / 2π Hz = 0,1592 Hz. Omgekeerd, waarbij 1 volledige cyclus gelijk is aan 2π radialen, volgt hieruit dat 1 hertz = 2π radialen per seconde = 6.283 rad / s.
Als u niet handmatig tussen radialen per seconde (of graden per seconde) en Hertz wilt converteren, kunt u altijd online een Hertz-conversietabel raadplegen. Ze helpen u ook om te zetten van frequentie in microseconden naar Hertz of frequentie in een andere eenheid naar Hertz.
Hertz berekenen uit golflengte en golfsnelheid
Stel dat u de afstand tussen een paar oceaangolven meet tot 25 voet. U bepaalt hoe lang het duurt voordat de golf een paar referentiepunten passeert en berekent dat deze ongeveer 15 mijl per uur beweegt. Kun je de golffrequentie in Hertz berekenen? Het antwoord is ja, maar eerst moet je alle tijdsintervallen omzetten in seconden en alle afstanden in dezelfde eenheden uitdrukken. In dit geval is de eenvoudigste manier om dit te doen, de golfsnelheid om te zetten in voet / seconde:
begin {uitgelijnd} 15 ; {mph} & = frac {15 ; {miles / hour} × 5.280 ; {feet / mile}} {60 × 60 ; {seconds / hour}} & = frac {79.200 ; {voet / uur}} {3.600 ; {seconds / hour}} & = 22 ; {ft / s} end {uitgelijnd}De frequentie in Hertz is dan:
frac {22 ; {ft / s}} {25 ; {ft}} = 0.88 ; {Hz} = 880 ; {mHz}Dit is in wezen dezelfde procedure die wetenschappers gebruiken bij het berekenen van de frequenties van elektromagnetische golven en elektrische impulsen. Bij elektromagnetische of elektrische verschijnselen zijn de golflengten veel korter en de snelheden veel groter, zodat de frequenties navenant hoger zijn. Om berekeningen eenvoudiger te maken, wijzen wetenschappers de prefixen toe die gewoonlijk in het SI-meetsysteem worden gebruikt: