Una frequenza fondamentale è la frequenza più bassa in un sistema risonante. È un concetto vitale in strumenti musicali e molti aspetti dell'ingegneria. Le armoniche di un'onda determinata, ad esempio, sono tutti basate sulla frequenza fondamentale. Per calcolare una frequenza fondamentale, è necessario la lunghezza del sistema o dell'onda così come una manciata di altre misurazioni.
Istruzioni
• Misurare la lunghezza del sistema. Questa è una metà della lunghezza d'onda dell'onda trasporta. Per un tubo, misurare la lunghezza del tubo. Per una stringa, misurare la lunghezza della stringa, ecc. Lunghezza del record in metri. Se è necessario misurare con millimetri, centimetri o un'altra unità, assicurarsi che la vostra velocità utilizza le stesse unità di lunghezza. Ad esempio, utilizzare metri se la velocità è in metri al secondo.
• Dividere la velocità della vostra wave per due volte la lunghezza del sistema. Se il tubo è chiuso da un lato, è possibile dividere la velocità per quattro volte la lunghezza. Il risultato è la frequenza fondamentale, in cicli al secondo, o hertz (Hz). La velocità di un'onda sonora nell'aria a 20 gradi Celsius è 343 metri al secondo. Per esempio:
Per un tubo aperto di lunghezza = 0,5 m
La frequenza fondamentale di un'onda sonora nel tubo è:
343/(2x0.5) = 343/1 = 343 Hz
• Calcolare la velocità di un'onda su una stringa dividendo la tensione dalla relativa massa per unità di lunghezza. Assicurarsi che l'unità di massa a vostra misura di tensione sono lo stesso come l'unità in cui si annotare la massa stessa. Ad esempio, se si utilizza Newton come unità di tensione, esprimere la massa in chilogrammi. Prendere la radice quadrata di questo quoziente. Dividere il risultato per due volte la lunghezza. Il risultato è la frequenza fondamentale. Per esempio:
Per una stringa di pianoforte di massa 0,02 kg e lunghezza 0,5 m,
massa per unità di lunghezza = 0,02 kg / 0,5 m = 0,04 kg/m
Con una tensione di 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