תוֹכֶן
- מאיפה המילה "הרץ" באה?
- השתמש בטבלת המרות של הרץ כדי להמיר מהירות זוויתית
- חישוב הרץ מאורך הגל ומהירות הגל
כיחידה של תדר גלים, הרץ שווה למחזור אחד בשנייה. ההרץ נמצא בשימוש נרחב בחקר גלים אלקטרומגנטיים, ובהרחבה חקר החומר עצמו, מכיוון שכל דבר ביקום מורכב מאטומים רוטטים. זה נפוץ גם בטכנולוגיה חשמלית מכיוון שחשמל נוצר על ידי טורבינות מסתובבות שיוצרות זרם המתחלף בתדר קבוע.
אם אתה יודע את התדירות (ו) ואורך גל (λ) של צורת גל, אתה יכול להכפיל את אלה יחד כדי להשיג את מהירות הגל: ו × λ = v. כתוצאה מכך אתה יכול לגזור את התדר אם אתה יודע את המהירות ואורך הגל:
f = frac {v} {λ}כדי לקבל תדר בהרץ, המהירות חייבת להיות ב"יחידות אורך "בשנייה, ואת אורך הגל יש למדוד באותן" יחידות אורך ". לדוגמה, אם המהירות נמדדת במ"מ / שניות, יש למדוד את אורך הגל במטר.
מאיפה המילה "הרץ" באה?
היינריך הרץ (1857–1894) היה אחד המדענים החשובים של המאה התשע עשרה. הפיזיקאי המפורסם העצמי המפורסם היה אחראי בין היתר לגילוי האפקט הפוטואלקטרי, שעזר להוות את התשתית לתורת הקוונטים המודרנית. הרץ גילה גם גלי רדיו, שיש להם יישומים מודרניים רבים בטכנולוגיה אלחוטית, אסטרופיזיקה ובמקומות אחרים. כדי לכבד את הרץ, התאסף קונסורציום מדענים בשנת 1930 וקרא ליחידת התדרים על שמו.
השתמש בטבלת המרות של הרץ כדי להמיר מהירות זוויתית
יישום אחד ליחידות הרץ הוא כאשר שוקלים סיבוב של גוף סביב מוט מרכזי. במונח זה, כאשר מהירות הזווית נמדדת ברדיאנים בשנייה, ניתן להמיר אותו ישירות להרץ על ידי הכפלת גורם של 2π, שהוא מספר הרדיאנים במעגל.
במילים אחרות, מכיוון שיש מעגל 2 רדיאנים במעגל, רדיאן אחד בשנייה שווה ל- 1 / 2π הרץ = 0.1592 הרץ. לעומת זאת, מחזור שלם אחד שווה ל 2 רדיאנים, יוצא ש 1 הרץ = 2 רדיאנים לשנייה = 6.283 רד / ש.
אם אינך מעוניין להמיר ידנית בין רדיאנים לשנייה (או מעלות לשנייה) להרץ, אתה תמיד יכול להתייעץ בטבלת המרות הרץ באופן מקוון. הם גם עוזרים לך להמיר מתדר במיקרו שניות להרץ או תדר בכל יחידה אחרת להרץ.
חישוב הרץ מאורך הגל ומהירות הגל
נניח שאתה מודד את המרחק בין זוג גלי אוקיינוס לגובה 25 מטר. אתה משך כמה זמן לוקח לגל לעבור זוג נקודות התייחסות ולחשב כי הוא נע כ 15 מיילים לשעה. האם אתה יכול לחשב את תדירות הגל בהרץ? התשובה היא כן, אך ראשית עליכם להמיר את כל מרווחי הזמן לשניות ולהביע את כל המרחקים באותן יחידות. במקרה זה, הדרך הקלה ביותר לעשות זאת היא להמיר מהירות גל לרגל / שנייה:
להתחיל {מיושר} 15 ; {mph} & = frac {15 ; {miles / hour} × 5,280 ; {feet / mile}} {60 × 60 ; {שניות / שעה}} & = frac {79,200 ; {רגל / שעה}} {3,600 ; {שניות / שעה}} & = 22 ; {רגל / שעה} סוף {מיושר}התדר בהרץ הוא אם כן:
frac {22 ; {ft / s}} {25 ; {ft}} = 0.88 ; {Hz} = 880 ; {mHz}זהו למעשה אותו הנוהל שמדענים משתמשים בו בחישוב התדרים של גלים אלקטרומגנטיים ודחפים חשמליים. כאשר מתמודדים עם תופעות אלקטרומגנטיות או חשמליות, אורכי הגל הרבה יותר קצרים והמהירויות גדולות בהרבה, כך שהתדרים גבוהים יותר באותה מידה. כדי להקל על החישובים, מדענים מקצים את הקידומות הנפוצות במערכת המדידה של SI: