Contenido
- ¿De dónde viene la palabra "Hertz"?
- Use una tabla de conversión de Hertz para convertir la velocidad angular
- Cálculo de hercios a partir de longitud de onda y velocidad de onda
Como unidad de frecuencia de onda, un hertz es igual a un ciclo por segundo. El hertz se usa ampliamente en el estudio de las ondas electromagnéticas y, por extensión, en el estudio de la materia misma, porque todo en el universo consiste en átomos vibrantes. También es común en la tecnología eléctrica, porque la electricidad es generada por turbinas rotativas que crean corriente que alterna con una frecuencia fija.
Si sabes la frecuencia (F) y longitud de onda (λ) de una forma de onda, puede multiplicarlas para obtener la velocidad de la onda: F × λ = v. En consecuencia, puede derivar la frecuencia si conoce la velocidad y la longitud de onda:
f = frac {v} {λ}Para obtener la frecuencia en hercios, la velocidad debe estar en "unidades de longitud" por segundo, y la longitud de onda debe medirse en las mismas "unidades de longitud". Por ejemplo, si la velocidad se mide en m / s, la longitud de onda debe medirse en metros.
¿De dónde viene la palabra "Hertz"?
Heinrich Hertz (1857-1894) fue uno de los científicos más importantes del siglo XIX. El famoso físico modestamente responsable fue responsable, entre otras cosas, del descubrimiento del efecto fotoeléctrico, que ayudó a formar la base de la teoría cuántica moderna. Hertz también descubrió ondas de radio, que tienen numerosas aplicaciones modernas en tecnología inalámbrica, astrofísica y otros lugares. Para honrar a Hertz, un consorcio de científicos se reunió en 1930 y nombró a la unidad de frecuencia después de él.
Use una tabla de conversión de Hertz para convertir la velocidad angular
Una aplicación para las unidades de hercios es cuando se considera la rotación de un cuerpo alrededor de un poste central. En este caso, cuando la velocidad angular se mide en radianes por segundo, se puede convertir directamente a hertz multiplicando por un factor de 2π, que es el número de radianes en un círculo.
En otras palabras, dado que hay 2π radianes en un círculo, un radiano por segundo es igual a 1 / 2π Hz = 0.1592 Hz. Por el contrario, 1 ciclo completo es igual a 2π radianes, se deduce que 1 hertz = 2π radianes por segundo = 6.283 rad / s.
Si no desea convertir manualmente entre radianes por segundo (o grados por segundo) y hertzios, siempre puede consultar en línea una tabla de conversión de hertzios. También lo ayudan a convertir de frecuencia en microsegundos a hertz o frecuencia en cualquier otra unidad a hertz.
Cálculo de hercios a partir de longitud de onda y velocidad de onda
Suponga que mide la distancia entre un par de olas oceánicas de 25 pies. Calcula el tiempo que tarda la ola en pasar un par de puntos de referencia y calcula que se mueve alrededor de 15 millas por hora. ¿Puedes calcular la frecuencia de onda en hertzios? La respuesta es sí, pero primero debe convertir todos los intervalos de tiempo en segundos y expresar todas las distancias en las mismas unidades. En este caso, la forma más fácil de hacer esto es convertir la velocidad de la onda a pies / segundo:
begin {alineado} 15 ; {mph} & = frac {15 ; {millas / hora} × 5,280 ; {pies / milla}} {60 × 60 ; {segundos / hora}} & = frac {79,200 ; {pies / hora}} {3,600 ; {segundos / hora}} & = 22 ; {ft / s} end {alineado}La frecuencia en hertz es entonces:
frac {22 ; {ft / s}} {25 ; {ft}} = 0.88 ; {Hz} = 880 ; {mHz}Este es esencialmente el mismo procedimiento que usan los científicos al calcular las frecuencias de las ondas electromagnéticas y los impulsos eléctricos. Cuando se trata de fenómenos electromagnéticos o eléctricos, las longitudes de onda son mucho más cortas y las velocidades son mucho mayores, por lo que las frecuencias son proporcionalmente más altas. Para facilitar los cálculos, los científicos asignan los prefijos comúnmente utilizados en el sistema de medición SI: