Contente
- De onde vem a palavra "Hertz"?
- Use uma tabela de conversão Hertz para converter velocidade angular
- Cálculo de Hertz a partir do comprimento de onda e da velocidade da onda
Como uma unidade de frequência de onda, um hertz é igual a um ciclo por segundo. O hertz é amplamente utilizado no estudo de ondas eletromagnéticas e, por extensão, no estudo da matéria em si, porque tudo no universo consiste em átomos vibrantes. Também é comum na tecnologia elétrica, porque a eletricidade é gerada por turbinas rotativas que criam corrente que alterna com uma frequência fixa.
Se você conhece a frequência (f) e comprimento de onda (λ) de uma forma de onda, você pode multiplicá-las para obter a velocidade da onda: f × λ = v. Conseqüentemente, você pode derivar a frequência se souber a velocidade e o comprimento de onda:
f = frac {v} {λ}Para obter a frequência em hertz, a velocidade deve estar em "unidades de comprimento" por segundo e o comprimento de onda deve ser medido nas mesmas "unidades de comprimento". Por exemplo, se a velocidade é medida em m / s, o comprimento de onda deve ser medido em metros.
De onde vem a palavra "Hertz"?
Heinrich Hertz (1857-1894) foi um dos cientistas mais importantes do século XIX. O famoso físico decadente foi responsável por, entre outras coisas, a descoberta do efeito fotoelétrico, que ajudou a formar a base da moderna teoria quântica. A Hertz também descobriu ondas de rádio, que têm inúmeras aplicações modernas em tecnologia sem fio, astrofísica e em outros lugares. Para homenagear Hertz, um consórcio de cientistas se reuniu em 1930 e nomeou a unidade de frequência em homenagem a ele.
Use uma tabela de conversão Hertz para converter velocidade angular
Uma aplicação para as unidades hertz é quando se considera a rotação de um corpo em torno de um polo central. Nesse caso, quando a velocidade angular é medida em radianos por segundo, ela pode ser convertida diretamente em hertz, multiplicando por um fator de 2π, que é o número de radianos em um círculo.
Em outras palavras, como existem 2π radianos em um círculo, um radiano por segundo é igual a 1 / 2π Hz = 0,1592 Hz. Por outro lado, 1 ciclo completo sendo igual a 2π radianos, segue-se que 1 hertz = 2π radianos por segundo = 6,283 rad / s.
Se você não deseja converter manualmente entre radianos por segundo (ou graus por segundo) e hertz, sempre pode consultar uma tabela de conversão hertz online. Eles também ajudam a converter de frequência em microssegundos para hertz ou frequência de qualquer outra unidade em hertz.
Cálculo de Hertz a partir do comprimento de onda e da velocidade da onda
Suponha que você meça a distância entre um par de ondas do mar em 25 pés. Você calcula quanto tempo leva para a onda passar por um par de pontos de referência e calcula que está se movendo cerca de 24 quilômetros por hora. Você pode calcular a frequência das ondas em hertz? A resposta é sim, mas primeiro você deve converter todos os intervalos de tempo em segundos e expressar todas as distâncias nas mesmas unidades. Nesse caso, a maneira mais fácil de fazer isso é converter a velocidade da onda em pés / segundo:
begin {alinhado} 15 ; {mph} e = frac {15 ; {miles / hour} × 5.280 ; {feet / mile}} {60 × 60 ; {seconds / hour}} & = frac {79.200 ; {pés / hora}} {3.600 ; {segundos / hora}} & = 22 ; {ft / s} end {alinhado}A frequência em hertz é então:
frac {22 ; {ft / s}} {25 ; {ft}} = 0,88 ; {Hz} = 880 ; {mHz}Este é essencialmente o mesmo procedimento que os cientistas usam ao calcular as frequências de ondas eletromagnéticas e impulsos elétricos. Ao lidar com fenômenos eletromagnéticos ou elétricos, os comprimentos de onda são muito mais curtos e as velocidades muito maiores, de modo que as frequências são correspondentemente mais altas. Para facilitar os cálculos, os cientistas atribuem os prefixos comumente usados no sistema de medição SI: