Как найти ггц в физике

Как связаны между собой частота колебаний и период?


Онлайн калькуляторы: перевод частоты колебаний в период и, наоборот –
перевод периода в частоту

Частота (F) в физическом смысле этого слова – это характеристика, равная количеству повторений некого периодического
(в нашем случае колебательного) процесса за единицу времени.
Рассчитывается частота, как отношение количества колебаний (повторений) к промежутку времени, за которое они совершены.

Взаимосвязь между периодом колебаний и частотой

Период колебаний (T) – это промежуток времени, за которое совершается 1 полное колебание.

Формула, связывающая эти параметры, крайне проста и в системе СИ выглядит следующим образом:

F(Гц) = 1/T(с) и соответственно:
T(с) = 1/F(Гц)

Однако, как показывает практика, не всегда удобно делить единицу на некое число, которое может оказаться довольно громоздким,
а параллельно ещё – манипулировать нулями при переводе величин из одних единиц измерений в другие. Поэтому давайте-ка сдобрим
пройденный материал парой простых онлайн калькуляторов.

ОНЛАЙН КАЛЬКУЛЯТОР РАСЧЁТА ПЕРИОДА КОЛЕБАНИЙ ПО ЧАСТОТЕ


   Частота колебаний F   
  

  

   Период Т  
     

А теперь всё то же самое, но наоборот:

ОНЛАЙН КАЛЬКУЛЯТОР РАСЧЁТА ЧАСТОТЫ ПО ПЕРИОДУ КОЛЕБАНИЙ


   Период колебаний Т   
  

  

   Частота F  
     

В некоторых прикладных электротехнических расчётах (для удобства восприятия) используется дополнительная величина –
циклическая (круговая, радиальная, угловая) частота, обозначаемая буквой ω.
В системе СИ угловая частота выражается в радианах в секунду, а её численное значение равно:
ω (рад/с) = 2πF(Гц).

Формула частоты в физике

Формула частоты

Определение

Частота — это физический параметр, которые используют для характеристики периодических процессов.
Частота равна количеству повторений или свершения событий в единицу времени.

Чаще всего в физике частоту обозначают буквой $nu ,$ иногда встречаются другие обозначения частоты, например $f$ или $F$.

Частота (наряду со временем) является самой точно измеряемой величиной.

Формула частоты колебаний

При помощи частоты характеризуют колебания. В этом случае частота является физической величиной обратной периоду колебаний $(T).$

[nu =frac{1}{T}left(1right).]

Частота, в этом случае — это число полных колебаний ($N$), совершающихся за единицу времени:

[nu =frac{N}{Delta t}left(2right),]

где $Delta t$ — время за которое происходят $N$ колебаний.

Единицей измерения частоты в Международной системе единиц (СИ) служат в герцы или обратные секунды:

[left[nu right]=с^{-1}=Гц.]

Герц — это единица измерения частоты периодического процесса, при которой за время равное одной секунде происходит один цикл процесса. Единица измерения частоты периодического процесса получила свое наименование в честь немецкого ученого Г. Герца.

Частота биений, которые возникают при сложении двух колебаний, происходящих по одной прямой с разными, но близкими по величине частотами (${nu }_1 и {nu }_2$) равна:

[{nu =nu }_1- {nu }_2left(3right).]

Еще одно величиной характеризующей колебательный процесс является циклическая частота (${omega }_0$), связанная с частотой как:

[{omega }_0=2pi nu left(4right).]

Циклическая частота измеряется в радианах, деленных на секунду:

[left[{omega }_0right]=frac{рад}{с}.]

Частота колебаний тела, имеющего массу$ m,$ подвешенного на пружине с коэффициентом упругости $k$ равна:

[nu =frac{1}{2pi sqrt{{m}/{k}}}left(5right).]

Формула (4) верна для упругих, малых колебаний. Кроме того масса пружины должна быть малой по сравнению с массой тела, прикрепленного к этой пружине.

Для математического маятника частоту колебаний вычисляют как: длина нити:

[nu =frac{1}{2pi sqrt{{l}/{g}}}left(6right),]

где $g$ — ускорение свободного падения; $ l$ — длина нити (длина подвеса) маятника.

Физический маятник совершает колебания с частотой:

[nu =frac{1}{2pi sqrt{{J}/{mgd}}}left(7right),]

где $J$ — момент инерции тела, совершающего колебания относительно оси; $d$ — расстояние от центра масс маятника до оси колебаний.

Формулы (4) — (6) приближенные. Чем меньше амплитуда колебаний, тем точнее значение частоты колебаний, вычисляемых с их помощью.

Формулы для вычисления частоты дискретных событий, частота вращения

дискретных колебаний ($n$) — называют физическую величину, равную числу действий (событий) в единицу времени. Если время, которое занимает одно событие обозначить как $tau $, то частота дискретных событий равна:

[n=frac{1}{tau }left(8right).]

Единицей измерения частоты дискретных событий является обратная секунда:

[left[nright]=frac{1}{с}.]

Секунда в минус первой степени равна частоте дискретных событий, если за время, равное одной секунде происходит одно событие.

Частотой вращения ($n$) — называют величину, равную количеству полных оборотов, которое совершает тело в единицу времени. Если $tau $ — время, затрачиваемое на один полный оборот, то:

[n=frac{1}{tau }left(9right).]

Примеры задач с решением

Пример 1

Задание. Колебательная система совершила за время равное одной минуте ($Delta t=1 мин$) 600 колебаний. Какова частота этих колебаний?

Решение. Для решения задачи воспользуемся определением частоты колебаний: Частота, в этом случае — это число полных колебаний, совершающихся за единицу времени.

[nu =frac{N}{Delta t}left(1.1right).]

Прежде чем переходить к вычислениям, переведем время в единицы системы СИ: $Delta t=1 мин=60 с$. Вычислим частоту:

[nu =frac{600}{60}=10 left(Гцright).]

Ответ. $nu =10Гц$

Пример 2

Задание. На рис.1 изображен график колебаний некоторого параметра $xi (t)$, Какова амплитуда и частота колебаний этой величины?

Формула частоты, пример 1

Решение. Из рис.1 видно, что амплитуда величины $xi left(tright)={xi }_{max}=5 (м)$. Из графика получаем, что одно полное колебание происходит за время, равное 2 с, следовательно, период колебаний равен:

[T=2 left(cright).]

Частота — величина обратная периоду колебаний, значит:

[nu =frac{1}{T}=0,5 left(Гцright).]

Ответ. 1) ${xi }_{max}=5 (м)$. 2) $nu =0,5$ Гц

Читать дальше: формулы математического маятника.

236

проверенных автора готовы помочь в написании работы любой сложности

Мы помогли уже 4 430 ученикам и студентам сдать работы от решения задач до дипломных на отлично! Узнай стоимость своей работы за 15 минут!

Частота
физическая величина, характеристика периодического процесса, равна количеству повторений или возникновения событий (процессов) в единицу времени.

Перевод единиц измерения частоты:

Калькулятор частот. Перевод единиц измерения частоты (мкГц, мГц, дГц, Гц, даГц, гГц , кГц, МГц и т.д.)

Результат перевода единиц измерения частот (Ff)

Результаты работы калькулятора частоты при переводе в другие единицы измерения частоты:

Примеры результатов работы калькулятора частоты:

Поделится ссылкой на расчет:

Общие сведения.

Стандартное обозначения частоты в формулах — буква латинского алфавита  fF или буква греческого алфавита «ню» (ν).

Единицы измерения частоты.

Гц — единица измерения частоты в СИ. Обозначение в России: Гц; международное: Hz.

Перевод единиц частоты  (в табличном виде).

Перевод в единицы измерения: Переводимые единицы измерения
мкГц мГц дГц Гц даГц гГц
кГц МГц
мкГц 1 103

105

106

107

108

109

1012

мГц

10-3

1

102

103

104

105

106

109

дГц

10-5

10-2

1 10 100 103 104 107
Гц

10-6

10-3

10-1 1 10 100 103 106
даГц

10-7

10-4

10-2 10-1 1 10 100 105
гГц

10-8

10-5

10-3 10-2 10-1 1 10 104
кГц

10-9

10-6

10-4 10-3 10-2 10-1 1 103
МГц

10-12

10-9

10-7 10-6 10-5 10-4 10-3 1

Видеоматериал по теме «Частота».

Калькуляторы частоты

Калькулятор частоты — основная формула (исходя из периода/ времени процесса).

Калькулятор частоты по длине и скорости волны.

Калькулятор частоты электромагнитной волны в вакууме.

Калькулятор частоты исходя из угловой скорости.

РАСЧЕТ

Введите угловую скорость тела (w4)

Результат расчета частоты вращения тела (Ff4)

Формула расчета частоты вращения тела:

Скачать результат расчета частоты вращения тела:


Поделится ссылкой на расчет частоты:

Поделиться ссылкой:

Преобразование герц в гигагерцы

Калькулятор преобразования герц в гигагерцы

Введите частоту в герцах и нажмите кнопку Конвертировать :

Калькулятор преобразования ГГц в Гц ►

Как преобразовать герц в гигагерцы

1 Гц = 10-9 ГГц

или

1 ГГц = 10 9 Гц = 1000000000 Гц

Формула герц в гигагерц

Частота f в гигагерцах (ГГц) равна частоте f в герцах (Гц), деленной на 10 9 :

f (ГГц) = f (Гц) / 10 9

пример

Преобразовать 300 герц в гигагерцы:

f (ГГц) = 300 Гц / 10 9 = 3 × 10-7 ГГц

Таблица преобразования герц в гигагерцы

Герцы (Гц) Гигагерц (ГГц)
0 Гц 0 ГГц
1 Гц 10 -9 ГГц
10 Гц 10 -8 ГГц
100 Гц 10 -7 ГГц
1000 Гц 10 -6 ГГц
10000 Гц 10 -5 ГГц
100000 Гц 10 -4 ГГц
1000000 Гц 10 -3 ГГц
10000000 Гц 10 -2 ГГц
100000000 Гц 10 -1 ГГц
1000000000 Гц 1 ГГц

Калькулятор преобразования ГГц в Гц ►


Смотрите также

  • ГГц в Гц
  • Гц в кГц
  • Гц в МГц
  • Гц в ТГц
  • Электрическое преобразование
  • Преобразование мощности

From Wikipedia, the free encyclopedia

Frequency
ลูกตุ้มธรรมชาติ.gif

A pendulum making 25 complete oscillations in 60 s, a frequency of 0.416 Hz

Common symbols

f, ν
SI unit hertz (Hz)

Other units

  • cycle per second (cps)
  • revolution per minute (rpm or r/min)
In SI base units s−1

Derivations from
other quantities

  • f = 1 / T
Dimension {displaystyle {mathsf {T}}^{-1}}

Frequency is the number of occurrences of a repeating event per unit of time.[1] It is also occasionally referred to as temporal frequency for clarity and to distinguish it from spatial frequency. Frequency is measured in hertz (Hz) which is equal to one event per second. Ordinary frequency is related to angular frequency (in radians per second) by a scaling factor of 2π. The period is the interval of time between events, so the period is the reciprocal of the frequency.[2]

For example, if a heart beats at a frequency of 120 times a minute (2 hertz), the period, T—the interval at which the beats repeat—is half a second (60 seconds divided by 120 beats). Frequency is an important parameter used in science and engineering to specify the rate of oscillatory and vibratory phenomena, such as mechanical vibrations, audio signals (sound), radio waves, and light.

Definitions and units [edit]

A pendulum with a period of 2.8 s and a frequency of 0.36 Hz

For cyclical phenomena such as oscillations, waves, or for examples of simple harmonic motion, the term frequency is defined as the number of cycles or repetitions per unit of time. The conventional symbol for frequency is f; the Greek letter ν (nu) is also used.[3] The period T is the time taken to complete one cycle of an oscillation or rotation. The relation between the frequency and the period is given by the equation[4]

{displaystyle f={frac {1}{T}}.}

The term temporal frequency is used to emphasise that the frequency is characterised by the number of occurrences of a repeating event per unit time.

The SI unit of frequency is the hertz (Hz),[4] named after the German physicist Heinrich Hertz by the International Electrotechnical Commission in 1930. It was adopted by the CGPM (Conférence générale des poids et mesures) in 1960, officially replacing the previous name, cycle per second (cps). The SI unit for the period, as for all measurements of time, is the second.[5] A traditional unit of frequency used with rotating mechanical devices, where it is termed rotational frequency, is revolution per minute, abbreviated r/min or rpm.[6] 60 rpm is equivalent to one hertz.[7]

Period versus frequency[edit]

As a matter of convenience, longer and slower waves, such as ocean surface waves, are more typically described by wave period rather than frequency.[8] Short and fast waves, like audio and radio, are usually described by their frequency. Some commonly used conversions are listed below:

Frequency Period
1 mHz (10−3 Hz) 1 ks (103 s)
1 Hz (100 Hz) 1 s (100 s)
1 kHz (103 Hz) 1 ms (10−3 s)
1 MHz (106 Hz) 1 μs (10−6 s)
1 GHz (109 Hz) 1 ns (10−9 s)
1 THz (1012 Hz) 1 ps (10−12 s)

[edit]

Diagram of the relationship between the different types of frequency and other wave properties

  • Angular frequency, usually denoted by the Greek letter ω (omega), is defined as the rate of change of angular displacement (during rotation), θ (theta), or the rate of change of the phase of a sinusoidal waveform (notably in oscillations and waves), or as the rate of change of the argument to the sine function:

    {displaystyle y(t)=sin left(theta (t)right)=sin(omega t)=sin(2mathrm {pi } ft)}

    {displaystyle {frac {mathrm {d} theta }{mathrm {d} t}}=omega =2mathrm {pi } f.}

    The unit of angular frequency is the radian per second (rad/s) but, for discrete-time signals, can also be expressed as radians per sampling interval, which is a dimensionless quantity. Angular frequency is frequency multiplied by 2π.

  • Spatial frequency, denoted here by ξ, is analogous to temporal frequency, but with a spatial measurement replacing time measurement,[note 1] e.g.:

    {displaystyle y(t)=sin left(theta (t,x)right)=sin(omega t+kx)}

    {displaystyle {frac {mathrm {d} theta }{mathrm {d} x}}=k=2pi xi .}
  • Spatial period or wavelength is the spatial analog to temporal period.

In wave propagation [edit]

For periodic waves in nondispersive media (that is, media in which the wave speed is independent of frequency), frequency has an inverse relationship to the wavelength, λ (lambda). Even in dispersive media, the frequency f of a sinusoidal wave is equal to the phase velocity v of the wave divided by the wavelength λ of the wave:

{displaystyle f={frac {v}{lambda }}.}

In the special case of electromagnetic waves in vacuum, then v = c, where c is the speed of light in vacuum, and this expression becomes

{displaystyle f={frac {c}{lambda }}.}

When monochromatic waves travel from one medium to another, their frequency remains the same—only their wavelength and speed change.

Measurement[edit]

Measurement of frequency can be done in the following ways:

Counting[edit]

Calculating the frequency of a repeating event is accomplished by counting the number of times that event occurs within a specific time period, then dividing the count by the period. For example, if 71 events occur within 15 seconds the frequency is:

{displaystyle f={frac {71}{15,{text{s}}}}approx 4.73,{text{Hz}}.}

If the number of counts is not very large, it is more accurate to measure the time interval for a predetermined number of occurrences, rather than the number of occurrences within a specified time.[10] The latter method introduces a random error into the count of between zero and one count, so on average half a count. This is called gating error and causes an average error in the calculated frequency of {textstyle Delta f={frac {1}{2T_{text{m}}}}}, or a fractional error of {textstyle {frac {Delta f}{f}}={frac {1}{2fT_{text{m}}}}} where {displaystyle T_{text{m}}} is the timing interval and f is the measured frequency. This error decreases with frequency, so it is generally a problem at low frequencies where the number of counts N is small.

A resonant-reed frequency meter, an obsolete device used from about 1900 to the 1940s for measuring the frequency of alternating current. It consists of a strip of metal with reeds of graduated lengths, vibrated by an electromagnet. When the unknown frequency is applied to the electromagnet, the reed which is resonant at that frequency will vibrate with large amplitude, visible next to the scale.

Stroboscope[edit]

An old method of measuring the frequency of rotating or vibrating objects is to use a stroboscope. This is an intense repetitively flashing light (strobe light) whose frequency can be adjusted with a calibrated timing circuit. The strobe light is pointed at the rotating object and the frequency adjusted up and down. When the frequency of the strobe equals the frequency of the rotating or vibrating object, the object completes one cycle of oscillation and returns to its original position between the flashes of light, so when illuminated by the strobe the object appears stationary. Then the frequency can be read from the calibrated readout on the stroboscope. A downside of this method is that an object rotating at an integer multiple of the strobing frequency will also appear stationary.

Frequency counter[edit]

Higher frequencies are usually measured with a frequency counter. This is an electronic instrument which measures the frequency of an applied repetitive electronic signal and displays the result in hertz on a digital display. It uses digital logic to count the number of cycles during a time interval established by a precision quartz time base. Cyclic processes that are not electrical, such as the rotation rate of a shaft, mechanical vibrations, or sound waves, can be converted to a repetitive electronic signal by transducers and the signal applied to a frequency counter. As of 2018, frequency counters can cover the range up to about 100 GHz. This represents the limit of direct counting methods; frequencies above this must be measured by indirect methods.

Heterodyne methods[edit]

Above the range of frequency counters, frequencies of electromagnetic signals are often measured indirectly utilizing heterodyning (frequency conversion). A reference signal of a known frequency near the unknown frequency is mixed with the unknown frequency in a nonlinear mixing device such as a diode. This creates a heterodyne or «beat» signal at the difference between the two frequencies. If the two signals are close together in frequency the heterodyne is low enough to be measured by a frequency counter. This process only measures the difference between the unknown frequency and the reference frequency. To reach higher frequencies, several stages of heterodyning can be used. Current research is extending this method to infrared and light frequencies (optical heterodyne detection).

Examples[edit]

Light[edit]

Visible light is an electromagnetic wave, consisting of oscillating electric and magnetic fields traveling through space. The frequency of the wave determines its color: 400 THz (4×1014 Hz) is red light, 800 THz (8×1014 Hz) is violet light, and between these (in the range 400–800 THz) are all the other colors of the visible spectrum. An electromagnetic wave with a frequency less than 4×1014 Hz will be invisible to the human eye; such waves are called infrared (IR) radiation. At even lower frequency, the wave is called a microwave, and at still lower frequencies it is called a radio wave. Likewise, an electromagnetic wave with a frequency higher than 8×1014 Hz will also be invisible to the human eye; such waves are called ultraviolet (UV) radiation. Even higher-frequency waves are called X-rays, and higher still are gamma rays.

All of these waves, from the lowest-frequency radio waves to the highest-frequency gamma rays, are fundamentally the same, and they are all called electromagnetic radiation. They all travel through vacuum at the same speed (the speed of light), giving them wavelengths inversely proportional to their frequencies.

{displaystyle displaystyle c=flambda ,}

where c is the speed of light (c in vacuum or less in other media), f is the frequency and λ is the wavelength.

In dispersive media, such as glass, the speed depends somewhat on frequency, so the wavelength is not quite inversely proportional to frequency.

Sound[edit]

The sound wave spectrum, with rough guide of some applications

Sound propagates as mechanical vibration waves of pressure and displacement, in air or other substances.[11] In general, frequency components of a sound determine its «color», its timbre. When speaking about the frequency (in singular) of a sound, it means the property that most determines its pitch.[12]

The frequencies an ear can hear are limited to a specific range of frequencies. The audible frequency range for humans is typically given as being between about 20 Hz and 20,000 Hz (20 kHz), though the high frequency limit usually reduces with age. Other species have different hearing ranges. For example, some dog breeds can perceive vibrations up to 60,000 Hz.[13]

In many media, such as air, the speed of sound is approximately independent of frequency, so the wavelength of the sound waves (distance between repetitions) is approximately inversely proportional to frequency.

Line current[edit]

In Europe, Africa, Australia, southern South America, most of Asia, and Russia, the frequency of the alternating current in household electrical outlets is 50 Hz (close to the tone G), whereas in North America and northern South America, the frequency of the alternating current in household electrical outlets is 60 Hz (between the tones B and B; that is, a minor third above the European frequency). The frequency of the ‘hum’ in an audio recording can show where the recording was made, in countries using a European, or a North American, grid frequency.

Aperiodic frequency[edit]

Aperiodic frequency is the rate of incidence or occurrence of non-cyclic phenomena, including random processes such as radioactive decay. It is expressed with the unit of reciprocal second (s−1)[14] or, in the case of radioactivity, becquerels.[15]

It is defined as a ratio, f = N/T, involving the number of times an event happened (N) during a given time duration (T); it is a physical quantity of type temporal rate.

See also[edit]

  • Audio frequency
  • Bandwidth (signal processing)
  • Cutoff frequency
  • Downsampling
  • Electronic filter
  • Fourier analysis
  • Frequency band
  • Frequency converter
  • Frequency domain
  • Frequency distribution
  • Frequency extender
  • Frequency grid
  • Frequency modulation
  • Frequency spectrum
  • Interaction frequency
  • Least-squares spectral analysis
  • Natural frequency
  • Negative frequency
  • Periodicity (disambiguation)
  • Pink noise
  • Preselector
  • Radar signal characteristics
  • Signaling (telecommunications)
  • Spread spectrum
  • Spectral component
  • Transverter
  • Upsampling
  • Orders of magnitude (frequency)

Notes[edit]

  1. ^ The term spatial period, sometimes used in place of wavelength, analogously corresponds to the (temporal) period.[9]

References[edit]

  1. ^ «Definition of FREQUENCY». Retrieved 3 October 2016.
  2. ^ «Definition of PERIOD». Retrieved 3 October 2016.
  3. ^ Serway & Faughn 1989, p. 346.
  4. ^ a b Serway & Faughn 1989, p. 354.
  5. ^ «Resolution 12 of the 11th CGPM (1960)». BIPM (International Bureau of Weights and Measures). Archived from the original on 8 April 2020. Retrieved 21 January 2021.
  6. ^ «Special Publication 811: NIST Guide to the SI, Chapter 8». Nist. 28 January 2016. Retrieved 2022-11-08.
  7. ^ Davies 1997, p. 275.
  8. ^ Young 1999, p. 7.
  9. ^ Boreman, Glenn D. «Spatial Frequency». SPIE. Retrieved 22 January 2021.
  10. ^ Bakshi, K.A.; A.V. Bakshi; U.A. Bakshi (2008). Electronic Measurement Systems. US: Technical Publications. pp. 4–14. ISBN 978-81-8431-206-5.[permanent dead link]
  11. ^ «Definition of SOUND». Retrieved 3 October 2016.
  12. ^ Pilhofer, Michael (2007). Music Theory for Dummies. For Dummies. p. 97. ISBN 978-0-470-16794-6.
  13. ^ Condon, Tim (2003). Elert, Glenn (ed.). «Frequency range of dog hearing». The Physics Factbook. Retrieved 2008-10-22.
  14. ^ Lombardi, Michael A. (2007). «Fundamentals of Time and Frequency». In Bishop, Robert H. (ed.). Mechatronic Systems, Sensors, and Actuators: Fundamentals and Modeling. Austin: CRC Press. ISBN 9781420009002.
  15. ^ Newell, David B; Tiesinga, Eite (2019). The international system of units (SI) (PDF) (Report). Gaithersburg, MD: National Institute of Standards and Technology. doi:10.6028/nist.sp.330-2019. sub§2.3.4, Table 4.

Sources[edit]

  • Davies, A. (1997). Handbook of Condition Monitoring: Techniques and Methodology. New York: Springer. ISBN 978-0-412-61320-3.
  • Serway, Raymond A.; Faughn, Jerry S. (1989). College Physics. London: Thomson/Brooks-Cole. ISBN 978-05344-0-814-5.
  • Young, Ian R. (1999). Wind Generated Ocean Waves. Elsevere Ocean Engineering. Vol. 2. Oxford: Elsevier. ISBN 978-0-08-043317-2.

Further reading[edit]

  • Giancoli, D.C. (1988). Physics for Scientists and Engineers (2nd ed.). Prentice Hall. ISBN 978-0-13-669201-0.

External links[edit]

  • Keyboard frequencies = naming of notes – The English and American system versus the German system
  • A frequency generator with sound, useful for hearing tests

Понравилась статья? Поделить с друзьями:

Не пропустите также:

  • Как найти портал в даларане
  • Как исправить ошибки пошлого
  • Как найти достойного любовника
  • Клавиша shift не работает как исправить
  • Как исправить игру если она в оконном режиме

  • 0 0 голоса
    Рейтинг статьи
    Подписаться
    Уведомить о
    guest

    0 комментариев
    Старые
    Новые Популярные
    Межтекстовые Отзывы
    Посмотреть все комментарии