Calcolatore di Frequenza

Il calcolatore di frequenza ti permetterà di trovare la frequenza di un'onda in base al suo periodo o alla sua lunghezza d'onda e velocità in pochissimo tempo. Puoi scegliere una velocità d'onda dall'elenco preimpostato, in modo da non doverla ricordare.

Nel testo troverai anche la definizione di frequenza, due formule di frequenza (periodo-frequenza e lunghezza d'onda-frequenza) e alcuni esempi che mostrano come calcolare la frequenza.

Se vuoi saperne di più sulle onde, consulta il calcolatore di lunghezza d'onda e se vuoi conoscere la frequenza delle note musicali, consulta il calcolatore per la frequenza delle note 🇺🇸.

Dai un'occhiata al seguente modello di onda; ti aiuterà a capire i termini utilizzati nella definizione di frequenza che segue.

La frequenza è il numero di cicli d'onda completi al secondo. In altre parole, la frequenza ci dice quante creste d'onda passano in un determinato punto in un secondo.

Questa definizione di frequenza ci porta alla più semplice formula della frequenza:

$f$ indica la frequenza e $T$ indica il tempo necessario per completare un ciclo d'onda, misurato in secondi.

L'unità SI di frequenza è Hertz (Hz), che equivale a 1/s (un ciclo al secondo). Altre unità di frequenza sono millihertz (mHz), kilohertz (kHz), megahertz (MHz), gigahertz (GHz) e terahertz (THz).

Dai un'occhiata a un'altra immagine che ci permetterà di vedere il collegamento tra frequenza e lunghezza d'onda. La lunghezza d'onda è la distanza tra due creste (o depressioni) adiacenti. In altre parole, è la lunghezza di un ciclo d'onda. Più lunga è la lunghezza d'onda, più bassa è la frequenza:

Un altro dato di cui abbiamo bisogno — la velocità con cui viaggiano le onde (velocità d'onda) determina il numero di onde che passano in un determinato punto al secondo. Ciò significa che più alta è la velocità delle onde, più alta è la frequenza.

Queste due relazioni tra frequenza e lunghezza d'onda ($\lambda$) e tra frequenza e velocità ($v$) ci portano alla seguente equazione della frequenza:

Il nostro calcolatore di frequenza incorpora le formule di frequenza sopra citate. Pertanto, puoi usarlo come calcolatore di periodo e frequenza o come calcolatore di lunghezze d'onda e frequenza.

Come usare questo strumento come calcolatore di periodo e frequenza? (Come trovare la frequenza se si conosce il periodo?)

1. Inserisci il tempo in cui si verifica un ciclo d'onda (periodo). Il calcolatore determinerà la frequenza; e

2. Puoi usare questo calcolatore per determinare il periodo se conosci la sua frequenza.

Come usarlo come calcolatore di frequenza e lunghezza d'onda? (Come calcolare la frequenza dalla lunghezza d'onda?)

1. Scegli il tipo di onda e il suo mezzo dall'elenco nel primo campo. Per impostazione predefinita, abbiamo inserito l'opzione Luce nel vuoto. Se selezioni l'opzione Velocità d'onda personalizzata, potrai inserire una velocità d'onda a tua scelta; e

2. Inserisci la lunghezza d'onda e apparirà il valore della frequenza.

Quindi, in pratica, puoi inserire due variabili qualsiasi e la terza apparirà immediatamente. 😀

Per risolvere ogni dubbio su come calcolare la frequenza a partire dal periodo, analizziamo alcuni semplici esempi. Per prima cosa, ricordiamo l'equazione della frequenza:

Esempio 1:

Come trovare la frequenza di un'onda in cui un ciclo viene completato in 0,25 secondi:

Ricorda di convertire $\Large\frac{1}{\text{s}}$ nell'unità di misura della frequenza:

Esempio 2:

Come trovare la frequenza di un'onda in cui si verificano 360 cicli in 1 minuto:

Questa volta vogliamo imparare come trovare la frequenza di un'onda se ti vengono fornite la velocità e la lunghezza d'onda. Utilizza la seguente formula della frequenza:

Esempio 1:

La velocità di un'onda è pari a 320 m/s e la sua lunghezza d'onda è di 8 m. Trovando la sua frequenza, abbiamo:

Esempio 2:

Trova la frequenza della luce se la lunghezza d'onda è pari a 3000 km. La velocità d'onda è pari alla velocità della luce nel vuoto approssimativamente uguale a $300\,000\ \tfrac{\text{km}}{\text{s}}$. Utilizzando la formula della frequenza, otteniamo:

Nella comunicazione wireless, abbiamo un volume ellissoide tra l'antenna trasmittente e l'antenna ricevente. Questa regione è determinata dalla distanza tra le antenne e la frequenza dell'onda wireless. Si chiama Zona di Fresnel e ha questo aspetto:

Dalla formula della zona di Fresnel si deduce che più alta è la frequenza, più piccolo è il volume dell'ellissoide che deve essere libero per una corretta comunicazione wireless. Al contrario, per una frequenza bassa, si ottiene una zona di Fresnel più ampia che gli edifici o gli alberi potrebbero facilmente bloccare e, quindi, produrre una comunicazione wireless instabile.

Quando due onde di frequenza diversa interferiscono tra loro in modo costruttivo e distruttivo, producono un modello di interazione chiamato battito. Puoi trovare la frequenza specifica di un battito con il calcolatore della frequenza del battito 🇺🇸 di Omni.

Un altro fenomeno interessante dovuto all'interazione di onde con frequenze diverse è la risonanza. La risonanza può verificarsi, ad esempio, quando l'aria passa attraverso una cavità, come quando si soffia sul collo di una bottiglia vuota.

Questa cavità risonante è nota come risonatore di Helmholtz. Se il volume della cavità cambia, la frequenza di risonanza cambia. Puoi determinare la frequenza di risonanza di cavità con volumi diversi utilizzando il nostro calcolatore per il risonatore di Helmholtz 🇺🇸.