Формула частоты в физике
Частота равна числу колебаний за единицу времени: ν = N/t = 1/T. Здесь ν — частота, Гц; N — число колебаний; t — время, с; T — период, с. Для волны ν = v/λ.
Формула частоты ν = N/t: величины и единицы
| Величина | Обозначение | Единица СИ | Как найти |
|---|---|---|---|
| Частота | ν (или f) | Гц (герц) | ν = N/t = 1/T |
| Период | T | с | T = t/N = 1/ν |
| Число колебаний | N | — | N = νt |
| Время | t | с | t = N/ν |
1 Гц = 1 с^(−1): одно колебание в секунду. 1 кГц = 10^3 Гц, 1 МГц = 10^6 Гц, 1 ГГц = 10^9 Гц. В учебниках 9 класса частоту обозначают ν, в электротехнике — f.
Сможешь без таблицы? 3 вопроса
Частота: колебания, вращение, волны: от простых к трудным. Частота по числу колебаний, через период, для вращения и для волны.
Контрольная по этой теме скоро?
10 заданий и шпаргалка: Миша соберёт прогон по теме и карточки на утро.
В 10–11 классе? Это задание 4 ЕГЭ
«Школьный» на 30 дней — 199 ₽: тетради для печати, тренажёры по темам, ОГЭ и ВПР. Оформить «Школьный»
Учителю: собрание и памятка для родителей
Презентация к родительскому собранию и памятка, как готовиться к контрольным и экзаменам.
Родителю: как помочь с подготовкой
Что спросить у ребёнка, сколько заниматься и как видеть прогресс без лишнего контроля.
Как пользоваться формулой частоты?
Частоту колебаний находят по формуле ν = N/t: число полных колебаний делят на время. Здесь ν (греческая буква «ню») — частота в герцах, N — число колебаний, t — время в секундах. Частота обратна периоду, ν = 1/T, а у волны v = λν. Ниже — частота вращения, циклическая частота, частота маятников и задачи.
Скачать PDFА4, 1 лист, 205 КБ: таблица для печати и QR-код на эту страницуПолучить в TelegramПришлю эту таблицу в PDF — и, если захочешь, напомню повторить через 3 дня10 карточек из таблицы: Миша спросит их снова, когда начнут забываться. Без регистрацииТекст со ссылкой на таблицу и 3 вопроса — для чата класса
Все формулы частоты
Такой формулы нет. Попробуйте: вращения, волны, циклическая, маятник, контур.
| Что | Формула | Пояснение |
|---|---|---|
| Частота колебаний | ν = N/t | N полных колебаний за время t |
| Связь частоты и периода | ν = 1/T | частота и период — взаимно обратные величины |
| Частота вращения (обращения) | n = N/t | N оборотов за время t; 60 об/мин = 1 Гц |
| Циклическая (угловая) частота | ω = 2πν = 2π/T | единица рад/с |
| Частота волны | ν = v/λ | v — скорость волны, λ — длина волны |
| Пружинный маятник | ν = 1/(2π)√(k/m) | k — жёсткость, m — масса груза |
| Математический маятник | ν = 1/(2π)√(g/l) | l — длина нити; не зависит от массы груза |
| Колебательный контур | ν = 1/(2π√(LC)) | L — индуктивность, Гн; C — ёмкость, Ф |
| Частота электромагнитной волны | ν = c/λ | c = 3 · 10^8 м/с |
| Энергия фотона через частоту | E = hν | h = 6,6 · 10^(−34) Дж · с |
Что показывает частота?
Частота — число полных колебаний (или оборотов) за одну секунду. Струна с частотой 440 Гц совершает 440 колебаний в секунду; ток в бытовой сети меняет направление с частотой 50 Гц. Чем больше частота, тем короче одно колебание: период T = 1/ν.
У волны частоту задаёт источник, и при переходе из одной среды в другую она не меняется. Меняются скорость и длина волны: звук в воде идёт быстрее, чем в воздухе, и длина волны там больше.
Как выразить период, число колебаний и время?
Из ν = N/t: число колебаний N = νt, время t = N/ν. Из ν = 1/T: период T = 1/ν. Из v = λν: длина волны λ = v/ν, скорость волны v = λν. Из ω = 2πν: ν = ω/(2π).
Примеры задач на формулу частоты
Пример 1. Поплавок за 20 с совершил 10 колебаний. ν = 10 / 20 = 0,5 Гц, период T = 2 с.
Пример 2. Радиостанция работает на частоте 100 МГц. Длина волны λ = c/ν = 3 · 10^8 / 10^8 = 3 м.
Пример 3. Струна колеблется с частотой 440 Гц. Сколько колебаний она совершит за полминуты? N = νt = 440 · 30 = 13 200.
Какие ошибки делают в задачах на частоту?
- Путают частоту ν и циклическую частоту ω — они отличаются в 2π раз.
- Не переводят обороты в минуту в обороты в секунду (делят на 60).
- Считают, что при переходе волны в другую среду меняется частота.
- Путают мегагерцы и килогерцы: 1 МГц = 1000 кГц.
В каком классе проходят частоту?
Частоту и период колебаний, связь скорости и длины волны v = λν и звуковые волны проходят в 9 классе. В 11 классе добавляются циклическая частота, частота электромагнитных колебаний в контуре и энергия фотона E = hν. На ЕГЭ частоту находят в задании 4 (механические волны) и 13 (электромагнитные).
Задача ЕГЭ по этой таблице
Задание 4 ЕГЭ по физике. Сначала найдите скорость волны: гребень прошёл 18 м за 6 с. Частоту даст формула v = λν: ν = v/λ.
-
Задание 4 ЕГЭ
По поверхности воды распространяется волна с длиной 1,5 м. За 6 с гребень волны проходит расстояние 18 м. Определите частоту колебаний частиц воды в герцах. Запишите в ответ только число.
Показать ответ
Задания не загрузились. Обновите страницу или откройте тренажёр.
Задание дня ЕГЭ — каждый день одно новое: решить сегодняшнее · напоминание в Telegram раз в день
Как это спрашивают на ЕГЭ и ОГЭ?
Частоту механических колебаний и волн проверяет задание 4 ЕГЭ, утверждения о звуке — задание 5. Частоту электромагнитных волн и колебательного контура спрашивают в задании 13, частоту света при фотоэффекте — в задании 17.
- Задание 4 ЕГЭ: статика, колебания и волныЧастота и период колебаний, длина и скорость волны.
- Задание 5 ЕГЭ: механика, верные утвержденияУтверждения о частоте и длине звуковой волны.
- Задание 13 ЕГЭ: колебания, волны, оптикаЧастота электромагнитной волны и колебательного контура.
- Задание 17 ЕГЭ: квантовая физикаЧастота света и энергия фотона при фотоэффекте.
Теория по теме:
Потренироваться на заданиях
Таблица помогает найти ответ, тренажёр — научиться находить его самому. В кабинете НейроМиши задания ЕГЭ с проверкой и разбором ошибки. Начать можно без регистрации.
Вопросы и ответы
В чём измеряется частота?
В герцах: 1 Гц — одно колебание в секунду, 1 Гц = 1 с^(−1). Большие частоты — в килогерцах, мегагерцах и гигагерцах.
Как связаны частота и период?
Они обратны друг другу: ν = 1/T и T = 1/ν. Если период 0,1 с, частота 10 Гц. Формулы периода маятников — на странице формула периода колебаний.
Чем частота отличается от циклической частоты?
Частота ν — число колебаний в секунду, Гц. Циклическая частота ω = 2πν — число колебаний за 2π секунд, её единица рад/с. Она стоит в уравнении колебаний x = A cos ωt.
Как перевести обороты в минуту в герцы?
Разделите на 60: 3000 об/мин = 50 об/с = 50 Гц.
Источники
- Физика. 9 класс: учебник А. В. Перышкина, Е. М. Гутник (М.: Просвещение) — колебательное движение, период и частота колебаний, длина волны, звук
- Физика. 11 класс: учебник Г. Я. Мякишева, Б. Б. Буховцева, В. М. Чаругина (М.: Просвещение) — механические и электромагнитные колебания, циклическая частота, электромагнитные волны
- ФИПИ: кодификатор и спецификация ЕГЭ по физике — механические и электромагнитные колебания и волны; задания 4, 5, 13 и 17