Calculați frecvențele

Frecvența, denumită și frecvența de undă, este o măsură a numărului total de vibrații sau oscilații într-o anumită perioadă de timp. Există mai multe modalități de a calcula frecvența, în funcție de datele pe care le aveți. Citiți mai departe pentru a afla câteva dintre metodele cele mai comune și utile.

conținut

Metodă

Metoda 1calculați frecvența de la lungimea de undă
Metoda 2calculați frecvențele undelor electromagnetice într-un vid
Metoda 3calculați frecvențele din timp sau din perioada dată
Metoda 4calculați frecvențele de la frecvența unghiulară

Ce ai nevoie

metodă

Metoda 1
Calculați frecvența de la lungimea de undă

Imaginea intitulată Calculați frecvența Pasul 1

Formula. Formula pentru frecvența la lungimea de undă și viteza de undă dată este: f = V / λ

Reprezentată în această formulă f frecvența, V viteza arborelui și λ lungimea de undă.
Exemplu: O anumită undă sonoră propagată prin aer are o lungime de undă de 322 nm când viteza sunetului este de 320 m / s. Care este frecvența acestui val de sunet?

Imaginea intitulată Calculate Frequency Step 2

Schimbați lungimea de undă la metri, dacă este necesar. Dacă lungimea de undă este în nanometri, trebuie să convertiți valoarea la metri, împărțind-o cu numărul de nanometri pe metru.

Rețineți că este de obicei mai ușor să scrieți valorile în notația științifică atunci când lucrați cu valori foarte mici sau foarte mari. Valorile sunt prezentate aici, pentru acest exemplu, în ambele grafii, dar dacă vă notați rezultatul temele sau alte temele sau alte ocazii oficiale, ar trebui să rămânem la notație științifică.
Exemplu: λ = 322 nm
- 322 nm * (1 m / 10⁹ nm) = 3,22 * 10^-7 m = 0,000000322 m

Imaginea intitulată Calculate Frequency Step 3

Împărțiți viteza cu lungimea de undă. Distribuiți viteza valurilor, V, de lungimea de undă în metri, λ, în jurul frecvenței, f, pentru a primi.

Exemplu: f = V / λ = 320 m / s / 0,000000002 m = 993788819,88 1 / s = 9,94 * 10⁸ 1 / s

Imaginea intitulată Calculate Frequency Step 4

Scrieți rezultatul. Dacă ați făcut pasul anterior, atunci calculul frecvenței undelor este complet. Notați rezultatul dvs. cu unitatea Hertz, Hz, unitatea pentru frecvențe.

Exemplu: Frecvența acestui val este de 9,94 * 10⁸ Hz.

Metoda 2
Calculați frecvențele undelor electromagnetice într-un vid

Imaginea intitulată Calculate Frequency Step 5

Formula. Formula pentru frecvența unui val într-un vid este aproape identică cu formula unui val care nu se află într-un vid. Totuși, deoarece nu există influențe externe asupra vitezei undei, putem folosi constanta matematică pentru viteza luminii cu care se propagă undele electromagnetice în aceste circumstanțe. Prin urmare, formula este scrisă ca: f = C / λ

Reprezentată în această formulă f frecvența, C viteza luminii și λ lungimea de undă.
Exemplu: Un val electromagnetic special are o lungime de undă de 573 nm atunci când trece printr-un vid. Care este frecvența acestui val electromagnetic?

Imaginea intitulată Calculate Frequency Step 6

Schimbați lungimea de undă la metri, dacă este necesar. Când lungimea de undă este în metri, nu mai trebuie să mai faceți nimic. Cu toate acestea, dacă lungimea de undă este în microni, trebuie să convertiți valoarea la metri, împărțind-o cu numărul de microni pe metru.

Rețineți că este de obicei mai ușor să scrieți valorile în notația științifică atunci când lucrați cu valori foarte mici sau foarte mari. Valorile sunt prezentate aici, pentru acest exemplu, în ambele grafii, dar dacă vă notați rezultatul temele sau alte temele sau alte ocazii oficiale, ar trebui să rămânem la notație științifică.
Exemplu: λ = 573 nm
- 573 nm * (1 m / ⁹ nm) = 5,73 * 10^-7 m = 0,000000573 m

Împărțiți viteza luminii cu lungimea de undă. Viteza luminii este o constantă, deci chiar dacă nu este indicat nimic în sarcină, prețuiește-te 3,00 * 10⁸ m / s poate lua. Împărțiți această valoare cu lungimea de undă în metri.

Exemplu: f = C / λ = 3,00 * 10⁸ m / s / 5,73 * 10^-7 m = 5,24 * 10⁸ 1 / s

Imaginea intitulată Calculate Frequency Step 8

Scrieți rezultatul. Ar fi trebuit să calculați valoarea frecvenței undei. Notați rezultatul dvs. cu unitatea Hertz, Hz, unitatea pentru frecvențe.

Exemplu: Frecvența acestui val este de 5,24 * 10⁸ Hz.

Metoda 3
Calculați frecvențele din timp sau din perioada dată

Imaginea intitulată Calculate Frequency Step 9

Formula. Frecvența și timpul necesar pentru o singură oscilație sunt invers proporționale. Prin urmare, formula pentru timpul de frecvență dat este pentru o oscilație completă: f = 1 / T

Reprezentată în această formulă f frecvența și T perioada sau timpul necesar pentru o singură oscilație.
Exemplul A: Timpul necesar pentru ca un anumit val să treacă printr-o singură oscilație este de 0,32 secunde. Care este frecvența acestui val?
Exemplul B: În 0,57 secunde, un val dat poate suferi 15 vibrații. Care este frecvența acestui val?

Imaginea intitulată Calculate Frequency Step 10

Împărțiți numărul de vibrații în timp. În mod normal, este indicat cât durează o singură oscilație, astfel încât pur și simplu 1 prin timp, T, pot împărtăși. Cu toate acestea, dacă o durată este specificată pentru mai multe vibrații, atunci trebuie să împărțiți numărul de oscilații cu timpul total pentru execuție.

Exemplul A: f = 1 / T = 1 / 0,32 s = 3,125 1 / s
Exemplul B: f = 1 / T = 15 / 0,57 s = 26,316 1 / s

Imaginea intitulată Calculate Frequency Step 11

Scrieți rezultatul. Acest calcul vă va oferi frecvența undelor. Notați rezultatul dvs. cu unitatea Hertz, Hz, unitatea pentru frecvențe.

Exemplul A: Frecvența acestui val este de 3.125 Hz.
Exemplul B: Frecvența acestui val este de 26,316 Hz.

Metoda 4
Calculați frecvențele de la frecvența unghiulară

Imaginea intitulată Calculate Frequency Step 12

Formula. Dacă este dată frecvența unghiulară a unei valuri, dar nu frecvența standard a acestui val, atunci formula pentru calcularea frecvenței standard este: f = ω / (2π)

Reprezentată în această formulă f frecvența și ω frecvența unghiulară a arborelui. Ca și în multe sarcini matematice π pentru Pi, o constantă matematică.
Exemplu: Un arbore particular se rotește la o frecvență unghiulară de 7,17 rad-uri pe secundă. Care este frecvența acestui val?

Imaginea intitulată Calculate Frequency Step 13

Multiplicați Pi cu două. Pentru a determina numitorul din ecuație, trebuie să dublezi valoarea lui Pi, 3.14.

Exemplu: 2 * π = 2 * 3,14 = 6,28

Imaginea intitulată Calculate Frequency Step 14

Împărțiți frecvența unghiulară de două ori față de cea a lui Pi. Împărțiți frecvența unghiulară a valului în radiani pe secundă cu 6.28, de două ori față de cea a lui Pi.

Exemplu: f = ω / (2π) = 7,17 / (2 * 3,14) = 7,17 / 6,28 = 1,14

Imaginea intitulată Calculate Frequency Step 15

Scrieți rezultatul. Acest ultim proiect de lege ar trebui să furnizeze frecvența valului. Notați rezultatul dvs. cu unitatea Hertz, Hz, unitatea pentru frecvențe.