Герц
Герц (Гц), одиниця частоти в системі SI, названа на честь німецького фізика Генріха Герца. Один герц — це одна подія за одну секунду. Частота — це кількість повторень події за одиницю часу. У фізиці часто використовується, щоб виміряти кількість коливань або хвиль, що проходять через точку в просторі за одиницю часу.
Використання в фізиці
У фізиці герц використовується для вимірювання частоти різних типів коливань і хвиль, включаючи:
* Коливання струму в електричних ланцюгах
* Вібрації струн і мембран у музичних інструментах
* Хвилі в електромагнітному спектрі (радіохвилі, мікрохвилі, інфрачервоне випромінювання, видиме світло, ультрафіолетове випромінювання, рентгенівські промені, гамма-промені)
* Звукові хвилі
* Механічні коливання, такі як вібрації машин
Зв’язок з довжиною хвилі
Для хвиль герц пов’язаний з довжиною хвилі через швидкість хвилі:
«`
f = c / λ
«`
де:
* f — частота в герцах
* c — швидкість хвилі в метрах за секунду
* λ — довжина хвилі в метрах
Цей зв’язок показує, що чим вища частота хвилі, тим менша її довжина хвилі.
Приклади використання
Приклади використання герца у фізиці включають:
* Частота пульсу серця (вимірюється в ударах за хвилину)
* Частота обертання двигуна (вимірюється в оборотах за хвилину)
* Частота звукової хвилі (вимірюється в герцах)
* Частота електромагнітного випромінювання (вимірюється в герцах)
Кратні та дільники герца
У системі SI використовуються наступні префікси для позначення кратних і дільників герца:
| Префікс | Символ | Множник |
|—|—|—|
| кіло | к | 10³ |
| мега | М | 10⁶ |
| гіга | Г | 10⁹ |
| тера | Т | 10¹² |
| мілі | м | 10⁻³ |
| мікро | мк | 10⁻⁶ |
| нано | н | 10⁻⁹ |
| піко | п | 10⁻¹² |
Наприклад, один кілогерц (кГц) дорівнює 1000 герц, а один мілігерц (мГц) дорівнює 0,001 герца.
Запитання 1: Що таке Герц (Гц)?
Відповідь: Герц (Гц) — це одиниця виміру частоти в системі SI. Вона визначається як кількість повторюваних подій за одиницю часу. Один Герц відповідає одній події, що повторюється кожну секунду.
Запитання 2: Як розрахувати частоту в Гц?
Відповідь: Щоб розрахувати частоту в Гц, слід розділити кількість подій на час, протягом якого вони відбуваються. Тобто, частота (Гц) = кількість подій / час (сек).
Запитання 3: У яких сферах використовується Герц?
Відповідь: Герц використовується в широкому діапазоні областей, зокрема:
- Фізика: для вимірювання частоти коливань, хвиль та інших періодичних явищ.
- Електроніка: для визначення частоти електричних сигналів, таких як звукові, радіохвилі та струми змінної частоти.
- Звук: для опису висоти тонів і нот, де вища частота відповідає вищому тону.
- Радіозв'язок: для характеристики частотних діапазонів в яких працюють бездротові пристрої та системи.
Запитання 4: Які існують приклади частот, які можна виміряти в Гц?
Відповідь: Приклади частот, які можуть бути виміряні в Гц, включають:
- Грудне дихання людини: близько 12-15 Гц
- Звук ноти "ля" першої октави музичного інструмента: 440 Гц
- Частота електричного струму в побутовій розетці: 50 або 60 Гц
- Частота мобільного сигналу: тисячі або мільйони Гц
Запитання 5: Як перетворити частоту з Гц в інші одиниці?
Відповідь: Частоту можна перетворити з Гц в інші одиниці за допомогою наступних співвідношень:
- 1 Гц = 1 провал в секунду (период в одну секунду)
- 1 Герц = 1 коливання в секунду (для періодичних явищ)
- 1 Гц = 60 поверхів в хвилину (для обертів)