Contenu
- D'où vient le mot "Hertz"?
- Utiliser une table de conversion en hertz pour convertir la vitesse angulaire
- Calculer le hertz à partir de la longueur d'onde et de la vitesse de l'onde
En unité de fréquence d'onde, un hertz est égal à un cycle par seconde. Le hertz est largement utilisé dans l'étude des ondes électromagnétiques et, par extension, dans l'étude de la matière elle-même, car tout dans l'univers est constitué d'atomes vibrants. Il est également courant dans la technologie électrique, car l’électricité est générée par des turbines en rotation qui créent un courant alternant avec une fréquence fixe.
Si vous connaissez la fréquence (F) et la longueur d'onde (λ) d’une forme d’onde, vous pouvez les multiplier pour obtenir la vitesse de l’onde: F × λ = v. Par conséquent, vous pouvez calculer la fréquence si vous connaissez la vitesse et la longueur d'onde:
f = frac {v} {λ}Pour obtenir une fréquence en hertz, la vitesse doit être en "unités de longueur" par seconde et la longueur d'onde doit être mesurée dans les mêmes "unités de longueur". Par exemple, si la vitesse est mesurée en m / s, la longueur d'onde doit être mesurée en mètres.
D'où vient le mot "Hertz"?
Heinrich Hertz (1857-1894) fut l'un des scientifiques les plus importants du XIXe siècle. Le célèbre physicien qui s'effaçait de soi était responsable, entre autres, de la découverte de l'effet photoélectrique, qui a contribué à jeter les bases de la théorie quantique moderne. Hertz a également découvert les ondes radio, qui ont de nombreuses applications modernes dans la technologie sans fil, l'astrophysique et ailleurs. Pour honorer Hertz, un consortium de scientifiques s'est réuni en 1930 et a baptisé son unité de fréquence.
Utiliser une table de conversion en hertz pour convertir la vitesse angulaire
Une des applications des unités Hertz concerne la rotation d’un corps autour d’un pôle central. Dans cette configuration, lorsque la vitesse angulaire est mesurée en radians par seconde, elle peut être convertie directement en hertz en la multipliant par un facteur de 2π, qui correspond au nombre de radians dans un cercle.
En d'autres termes, puisqu'il y a 2π radians dans un cercle, un radian par seconde est égal à 1 / 2π Hz = 0,1592 Hz. Inversement, 1 cycle complet étant égal à 2π radians, il en résulte que 1 hertz = 2π radians par seconde = 6,283 rad / s.
Si vous ne souhaitez pas convertir manuellement entre radians par seconde (ou degrés par seconde) et hertz, vous pouvez toujours consulter un tableau de conversion hertz en ligne. Ils vous aident également à convertir la fréquence en microsecondes en hertz ou la fréquence en toute autre unité en hertz.
Calculer le hertz à partir de la longueur d'onde et de la vitesse de l'onde
Supposons que vous mesuriez une distance de 25 pieds entre une paire de vagues océaniques. Vous chronométrez le temps qu'il faut à la vague pour dépasser une paire de points de référence et calculez qu'elle se déplace à environ 15 miles par heure. Pouvez-vous calculer la fréquence des vagues en hertz? La réponse est oui, mais vous devez d’abord convertir tous les intervalles de temps en secondes et exprimer toutes les distances dans les mêmes unités. Dans ce cas, le moyen le plus simple consiste à convertir la vitesse de l’onde en pieds / seconde:
begin {aligné} 15 ; {{mph} & = frac {15 ; {{miles / heure} × 5 280 ; {{pieds / mile}} {60 × 60 ; {secondes / heure}} & = frac {79,200 ; {{pieds / heure}} 3 600 ; {{secondes / heure}} & = 22 ; {ft / s} end {aligné}La fréquence en hertz est alors:
frac {22 ; {{ft / s}} {25 ; {ft}} = 0,88 ; {Hz} = 880 ; {{mHz}C’est essentiellement la même procédure que les scientifiques utilisent pour calculer les fréquences des ondes électromagnétiques et des impulsions électriques. Lorsqu’il s’agit de phénomènes électromagnétiques ou électriques, les longueurs d’onde sont beaucoup plus courtes et les vitesses beaucoup plus grandes, de sorte que les fréquences sont proportionnellement plus élevées. Pour faciliter les calculs, les scientifiques attribuent les préfixes couramment utilisés dans le système de mesure SI: