Sådan beregnes Fundamental Frequency

Den grundlæggende frekvens er den laveste frekvens i et resonanssystem. Det er et vigtigt begreb i musikinstrumenter og mange aspekter af teknik. Harmonikerne for en given bølge er for eksempel baseret på den grundlæggende frekvens. For at beregne en grundlæggende frekvens behøver du længden af ​​systemet eller bølgen samt en håndfuld andre målinger.

TL; DR (for lang tid, ikke læst)

Beregningen for at finde grundfrekvensen afhænger af, om vibreringssystemet er et rør, en streng, et elektronisk kredsløb eller en anden mekanisme.

Mål systemlængde

Mål længden af ​​systemet. Dette er den ene halvdel af bølgelængden af ​​den bølge, den bærer. For et rør måles længden af ​​røret. For en streng måles strengens længde mv. Optagelseslængde i meter. Hvis du skal måle med millimeter, centimeter eller en anden enhed, skal du sørge for, at din hastighed bruger de samme længde enheder. Brug for eksempel meter, hvis din hastighed er i meter per sekund.

Beregn frekvens af en rør

Del hastigheden af ​​din bølge med to gange længden af ​​systemet. Hvis din rør er lukket i den ene ende, dividerer hastigheden med fire gange længden. Resultatet er grundfrekvensen, i cykler pr. Sekund eller hertz (Hz). Hastigheden af ​​en lydbølge i luft ved 20 grader Celsius er 343 meter pr. Sekund. For eksempel:

For et åbent rør med længde = 0,5 m

Den grundlæggende frekvens af en lydbølge i røret er:
343 ÷ (2x0.5) = 343 ÷ 1 = 343 Hz

Beregn frekvens af en streng

Beregn hastigheden for en bølge på en streng ved at dividere spændingen med sin masse pr. Længdeenhed. Sørg for, at massemængderne i din måling af spænding er de samme som de enheder, i hvilke du noterer massen selv. Hvis du for eksempel bruger newton som din spændingsenhed, skal du udtrykke din masse i kilo. Tag kvadratroden af ​​denne kvote. Del det resultat med to gange længden. Resultatet er den grundlæggende frekvens. For eksempel:

For en klaverstreng med masse 0,02 kg og længde 0,5m,
masse pr. Længde = 0,02 kg ÷ 0,5m = 0,04 kg /m

Med en spænding på 1500 N,
v ^{2 = 1500 N ÷ 0.04 kg /m = 37500
v = 193.65 m /s
193.65 ÷ (2x0.5) = 193.65 ÷ 1 = 193.65 Hz}