Частота звуковых волн. Физика частота

Амплитуда, частота, период колебаний — урок. Физика, 9 класс.

Рассмотрим величины, с помощью которых можно охарактеризовать колебания.

 

 

Сравним колебания двух качелей на рисунке — пустых качелей и качелей с мальчиком. Качели с мальчиком колеблются с большим размахом, т. е. их крайние положения находятся дальше от положения равновесия, чем у пустых качелей.

Наибольшее (по модулю) отклонение колеблющегося тела от положения равновесия называется амплитудой колебаний.

Обрати внимание!

Амплитуда колебаний, как правило, обозначается буквой \(А\) и в СИ измеряется в метрах (м).

Пример:

На рисунке ниже амплитудой колебания мальчика на качелях является дуга ОА.

 

 

Обрати внимание!

Амплитуду можно измерять также в единицах плоского угла, например в градусах, поскольку дуге окружности соответствует определённый центральный угол, т. е. угол с вершиной в центре окружности.

Колеблющееся тело совершает одно полное колебание, если от начала колебаний проходит путь, равный четырём амплитудам.

Промежуток времени, в течение которого тело совершает одно полное колебание, называется периодом колебаний.

Обрати внимание!

Период колебаний обозначается буквой \(Т\) и в СИ измеряется в секундах (с).

Пример:

Ударим по столу двумя линейками — металлической и деревянной. Линейки после этого начнут колебаться, но за один и тот же промежуток времени металлическая линейка (А) сделает больше колебаний, чем деревянная (В).

 

 

Число колебаний в единицу времени называется частотой колебаний.

Обрати внимание!

Обозначается частота греческой буквой ν («ню»). За единицу частоты принято одно колебание в секунду. Эта единица в честь немецкого учёного Генриха Герца названа герцем (Гц).

Период колебания \(Т\) и частота колебаний ν связаны следующей зависимостью:

T=1ν.

Свободные колебания в отсутствие трения и сопротивления воздуха называются собственными колебаниями, а их частота — собственной частотой колебательной системы.

Любая колебательная система имеет определённую собственную частоту, зависящую от параметров этой системы. Например, собственная частота пружинного маятника зависит от массы груза и жёсткости пружины.

 

 

Рассмотрим колебания двух одинаковых пустых качелей на рисунке выше. В один и тот же момент времени красные качели из положения равновесия начинают движение вперед, а зеленые качели из положения равновесия движутся назад. Качели колеблются с одной и той же частотой и с одинаковыми амплитудами. Однако эти колебания отличаются друг от друга: в любой момент времени скорости качелей направлены в противоположные стороны. В таком случае говорят, что колебания качелей происходят в противоположных фазах.

Красные пустые качели и качели с мальчиком тоже колеблются с одинаковыми частотами. Скорости этих качелей в любой момент времени направлены одинаково. В этом случае говорят, что качели колеблются в одинаковых фазах.

Физическая величина, называемая фазой, используется не только при сравнении колебаний двух или нескольких тел, но и для описания колебаний одного тела.

Таким образом, колебательное движение характеризуется амплитудой, частотой (или периодом) и фазой.

 

Источники:

Физика. 9 кл.: учебник / Перышкин А.В., Гутник Е.М. — М.: Дрофа, 2014. — 319 с.www.ru.depositphotos.com, сайт «Фотобанк с премиум-коллекцией фотографий, векторов и видео»

www.mognovse.ru, сайт «Можно все»

www.yaklass.ru

ЧАСТОТА ВОЛНЫ - это... Что такое ЧАСТОТА ВОЛНЫ?

 ЧАСТОТА ВОЛНЫ

ЧАСТОТА ВОЛНЫ, число полных колебаний или циклов волны, совершенных в единицу времени; если за 1 секунду, то измеряется в ГЕРЦАХ. Ее можно вычислить, разделив скорость распространения волны на длину волны. Согласно КВАНТОВОЙ ТЕОРИИ, частота любого ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ (включая свет, радиоволны, рентгеновское излучение) пропорциональна энергии составляющих его фотонов. Многие характеристики электромагнитного излучения зависят от частоты.

Научно-технический энциклопедический словарь.

• ЧАСТИЧНОЕ ЗАТМЕНИЕ
• ЧАСТОТА

Смотреть что такое "ЧАСТОТА ВОЛНЫ" в других словарях:

• частота волны — bangos dažnis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Tam tikros bangos dažnis. atitikmenys: angl. wave frequency vok. Wellenfrequenz, f rus. частота волны, f pranc. fréquence d’une onde, f …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

• частота волны — bangos dažnis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. wave frequency vok. Wellenfrequenz, f rus. частота волны, f pranc. fréquence d’onde, f …   Fizikos terminų žodynas

• ВОЛНЫ ЧАСТОТА — ВОЛНЫ ЧАСТОТА, см. ЧАСТОТА волны …   Научно-технический энциклопедический словарь

• Волны — Волна  изменение состояния среды (возмущение), распространяющееся в этой среде и переносящее с собой энергию. Другими словами: «…волнами или волной называют изменяющееся со временем пространственное чередование максимумов и минимумов любой… …   Википедия

• ЧАСТОТА — ЧАСТОТА, показатель, выражающий собой число повторений или возникновения событий (процессов). В статистике частота это цифра, показывающая, сколько раз за какой то период происходило некоторое событие, проявлялось определенное свойство объекта… …   Научно-технический энциклопедический словарь

• Частота периодического процесса — Частота физическая величина, характеристика периодического процесса, равная числу полных циклов, совершённых за единицу времени. Стандартные обозначения в формулах , или . Единицей частоты в Международной системе единиц (СИ) в общем случае… …   Википедия

• Частота ядра — Частота физическая величина, характеристика периодического процесса, равная числу полных циклов, совершённых за единицу времени. Стандартные обозначения в формулах , или . Единицей частоты в Международной системе единиц (СИ) в общем случае… …   Википедия

• Волны де Бройля —         волны, связанные с любой движущейся микрочастицей, отражающие их квантовую природу.          Впервые квантовые свойства были обнаружены у электромагнитного поля. После исследования М. Планком законов теплового излучения (См. Тепловое… …   Большая советская энциклопедия

• ЧАСТОТА — (Frequency) число периодов в одну секунду. Частота величина, обратная периоду колебаний; напр. если частота переменного тока f = 50 колебаниям в сек. (50 Н), то период Т = 1/50 сек. Частота измеряется в герцах. При характеристике излучения… …   Морской словарь

• ВОЛНЫ ДЕ БРОЙЛЯ — волны, связанные с любой микрочастицей и отражающие их квант. природу. В 1924 франц. физик Л. де Бройль (L. de Broglie) высказал гипотезу о том, что установленный ранее для фотонов корпускулярно волновой дуализм (заключающийся в том, что фотоны… …   Физическая энциклопедия

dic.academic.ru

Частота звуковых волн

Физика > Частота звуковых волн

 

Частота – количество повторяющихся событий за временную единицу.

Задача обучения

• Объединить частоту, длину и скорость звука.

Основные пункты

• Частота основывается на длине и звуковой скорости: 
• Период – длительность цикла повторяющегося события. Выступает обратной частоте.
• Единица измерения – Герц (количество циклов в секунду).

Термины

• Частота – количество периодического события за временную единицу: f = n/t.
• Герц – один период в секунду, единица частоты (Гц).
• Период – длительность цикла в повторяющемся событии.

Звуковые волны обладают частотой, то есть количеством вхождений повторяющегося события за временную единицу.

Частота основывается на длине волны и скорости звука:

Нижний рисунок демонстрирует связь частоты и длины.

Звуковая волна формируется из источника, вибрирующего на частоте (f), и распространяется при v на длине λ

Можно использовать частоту и длину, чтобы отыскать скорость. Не забывайте, что она зависит от того, в какой среде перемещается звук. Высокие показатели появляются в твердых веществах. Формула: vs = fλ.

Период – длительность цикла повторяющегося события. В анимации показаны различные частоты и периоды (от наименьшего к наивысшему).

Три мигающих огонька: от самой низкой частоты (сверху) до наивысшей (снизу). F – частота в Герцах. Т – период в секундах

Герц

Единица измерения – Герц (Гц). Это количество циклов в секунду: 100 Гц = 100 циклам.

Различные виды улавливают разные частотные диапазоны. Люди способны услышать 20 – 200000 Гц, а собаки до 60000 Гц. У летучих мышей диапазон вырастает до 120000 Гц. Последние применяют ультразвук, чтобы сориентироваться в пространстве или найти объекты. Звуковые волны отбиваются от предметов. Животное улавливает, сколько времени нужно на возврат, и понимает, какая дистанция образовалась. Это эхолокация.

Частота звуковых волн

Оцените нашу статью

v-kosmose.com

Как найти частоту?

В физике и многих других науках достаточно часто возникает необходимость в вычислении параметров колебания волн. Это может требоваться для проведения каких-то испытаний или последующих расчетов. Каждая волна, действующая в определенной среде, имеет такие характеристики как: частота, период колебаний и длина. Все эти параметры тесно связаны между собой и находятся во взаимодействии. Для того чтобы узнать, как найти частоту необходимо иметь данные о других параметрах, а также знать скорость колебаний распространяемых в определенной среде.

С помощью специальных формул и расчетов можно вычислить абсолютно любой параметр волны, зная хотя бы один из них. Перед тем как приступить к расчетам все известные величины нужно обязательно перевести в систему СИ. Это необходимо для получения ответа в такой же системе единиц. Вычисление параметров волны связано с очень большими или наоборот малыми величинами, поэтому рекомендуется пользоваться калькулятором оснащенным функцией отображения порядка числа, мантиссы и других параметров. Для подобных расчетов такой калькулятор просто необходим, поэтому лучше купить его заранее.

Имея данные по скорости колебаний, распространяющихся в среде и длине волны, частота колебаний находиться по формуле «F=v/λ». Соответственно v – это скорость колебаний, λ – длина, а F – частота. Для того чтобы, точно знать, как найти частоту колебаний необходимо понимать, что скорость Света в вакууме больше чем в любых других средах и обозначается она буквой с.

Если нужно узнать, как найти циклическую частоту, то в таком случае после нахождения обычной частоты полученное значение умножает на 2π. По формуле «ω=2πF», F – частота колебаний, ω – частота колебаний циклическая. В случае, когда изначально известна циклическая частота колебаний, обычная находится по обратной формуле. Частота колебаний волны всегда измеряется в Гц.

Иногда нужно знать, как найти частоту вращения? Частота вращения выражается в (с-1, s-1), секунда в первой степени со знаком минус. Говоря простым язык

elhow.ru

Частота вращения - Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Углова́я частота́ (синонимы: радиальная частота, циклическая частота, круговая частота, частота вращения) — скалярная физическая величина, мера частоты вращательного или колебательного движения. В случае вращательного движения, угловая частота равна модулю вектора угловой скорости. В Международной системе единиц (СИ) и системе СГС угловая частота выражается в радианах в секунду, её размерность обратна размерности времени (радианы безразмерны).

Угловая частота является производной по времени от фазы колебания:

ω=∂φ/∂t.{\displaystyle \omega =\partial \varphi /\partial t.}

Другое распространённое обозначение ω=φ˙.{\displaystyle \omega ={\dot {\varphi }}.}

Угловая частота связана с частотой ν соотношением[1]

ω=2πν.{\displaystyle \omega ={2\pi \nu }.}

В случае использования в качестве единицы угловой частоты градусов в секунду связь с обычной частотой будет следующей:

ω=360∘ν.{\displaystyle \omega ={360^{\circ }\nu }.}

В случае вращательного движения угловая частота численно равна углу, на который повернется вращающееся тело за единицу времени (то есть равна модулю вектора угловой скорости), в случае колебательного движения — приращению полной фазы колебания за единицу времени. Численно угловая (циклическая) частота равна числу циклов (колебаний, оборотов) за 2π единиц времени.

Введение циклической частоты (в её основной размерности — радианах в секунду) позволяет упростить многие формулы в теоретической физике и электронике. Так, резонансная циклическая частота колебательного LC-контура равна ωLC=1/LC,{\displaystyle \omega _{LC}=1/{\sqrt {LC}},} тогда как обычная резонансная частота νLC=1/(2πLC).{\displaystyle \nu _{LC}=1/(2\pi {\sqrt {LC}}).}

В то же время ряд других формул усложняется. Решающим соображением в пользу циклической частоты стало то, что переводные множители 2π и 1/(2π), появляющиеся во многих формулах при использовании радианов для измерения углов и фаз, исчезают при введении циклической частоты.

См. также[ | ]

Примечания[ | ]

1. ↑ Угловая частота. Большой энциклопедический политехнический словарь. Проверено 27 октября 2016.

encyclopaedia.bid

---

• 
  Образцовое средство измерения
• 
  Кабель или провод
• 
  Комплексный метод расчета электрических цепей
• 
  Когда отключат горячую воду
• 
  Шинный разъединитель 10 кв
• 
  Схема транзистор в ключевом режиме
• 
  Как сломать электросчетчик
• 
  Сопротивление изоляции это что
• 
  Что лучше узо или дифавтомат
• 
  Субсидии на оплату жилого помещения и коммунальных услуг
• 
  Нормы температуры в жилых помещениях в отопительный сезон