Obsah
- TL; DR (príliš dlho; neprečítané)
- Zmerajte dĺžku systému
- Vypočítajte frekvenciu skúmavky
- Vypočítajte frekvenciu reťazca
Základná frekvencia je najnižšia frekvencia v rezonujúcom systéme. Je to životne dôležitý koncept v hudobných nástrojoch a mnohých aspektoch inžinierstva. Napríklad harmonické kmity danej vlny sú založené na základnej frekvencii. Na výpočet základnej frekvencie potrebujete dĺžku systému alebo vlny, ako aj niekoľko ďalších meraní.
TL; DR (príliš dlho; neprečítané)
Výpočet na nájdenie základnej frekvencie závisí od toho, či je vibračným systémom trubica, struna, elektronický obvod alebo nejaký iný mechanizmus.
Zmerajte dĺžku systému
Zmerajte dĺžku systému. Toto je jedna polovica vlnovej dĺžky vlny, ktorú prenáša. V prípade skúmavky zmerajte jej dĺžku. Pre reťazec zmerajte dĺžku reťazca atď. Zaznamenajte dĺžku v metroch. Ak musíte merať v milimetroch, centimetroch alebo inej jednotke, uistite sa, že vaša rýchlosť používa jednotky rovnakej dĺžky. Napríklad, použite metre, ak je vaša rýchlosť v metroch za sekundu.
Vypočítajte frekvenciu skúmavky
Vydeľte rýchlosť vašej vlny dvojnásobnou dĺžkou systému. Ak je vaša skúmavka uzavretá na jednom konci, vydelte rýchlosť štvornásobkom jej dĺžky. Výsledkom je základná frekvencia v cykloch za sekundu alebo hertz (Hz). Rýchlosť zvukovej vlny vo vzduchu pri 20 ° C je 343 metrov za sekundu. Napríklad:
Pre otvorenú trubicu s dĺžkou = 0,5 m
Základná frekvencia zvukovej vlny v trubici je:
343 ÷ (2x0,5) = 343 ÷ 1 = 343 Hz
Vypočítajte frekvenciu reťazca
Vypočítajte rýchlosť vlny na provázku vydelením napätia jeho hmotnosťou na jednotku dĺžky. Uistite sa, že jednotky hmotnosti vo vašom meraní napätia sú rovnaké ako jednotky, v ktorých budete samotnú hmotnosť zaznamenávať. Napríklad, ak ako jednotku napätia použijete newton, vyjadrte svoju hmotnosť v kilogramoch. Vezmite druhú odmenu tohto kvocientu. Výsledok vydeľte dvojnásobkom dĺžky. Výsledkom je základná frekvencia. Napríklad:
Pre klavírnu strunu s hmotnosťou 0,02 kg a dĺžkou 0,5 m,
hmotnosť na jednotku dĺžky = 0,02 kg x 0,5 m = 0,04 kg / m
S napätím 1500 N,
proti2 = 1500 N = 0,04 kg / m = 37500
v = 193,65 m / s
193,65 ÷ (2x0,5) = 193,65 ÷ 1 = 193,65 Hz