الوحدة التي تستخدم لقياس التردد هي من الأسئلة الفيزيائية للمراحل الوسيطة، وبحسب نظام الوحدات الدولي تم اعتماد وحدة خاصة لقياس ما يعرف بالتردد ومن خلالها إلقاء الضوء على مفهوم التردد وأنواعه ووحدة القياس وعلاقته بالأجهزة والموجات الصوتية.
تعريف التردد
يأتي مصطلح التردد في الفيزياء، والذي يعبر عن عدد المرات التي تتكرر فيها الموجة أو الدورة خلال فترة زمنية محددة، ويُشار إلى التردد عادةً بالرمز (f)، أو بالأحرف اليونانية (ω) التي تسمى أوميغا، وهي يستخدم عادةً لوصف التردد الزاوي، والذي يُعرَّف بأنه مقدار دوران جسم بالراديان لكل وحدة زمنية، بالإضافة إلى nu (ν)، التي تعبر عن الموجات الكهرومغناطيسية، مثل الأشعة السينية وأشعة جاما والضوء وتستخدم لتحديدها، وتعبر الدورة عن صعود وهبوط أثناء حركة الموجة، كما في موجات الماء، حيث يبدأ في الارتفاع، ثم ينزل، ثم يرتفع مرة أخرى، بينما يُعرّف الطول الموجي بأنه المسافة بين قمتين متتاليتين في موجة، أو المسافة بين قاعدتين متتاليتين لنفس الموجة.
الوحدة المستخدمة لقياس التردد هي.
تستخدم وحدات التردد للتعبير عن الموجات الكهرومغناطيسية، والتي تشمل ترددات الراديو، والموجات الصوتية، وتستخدم لتحديد السرعات التي تعمل بها أجهزة الكمبيوتر والأجهزة الكهربائية الأخرى. الجواب الصحيح لسؤال الوحدة المستخدم لقياس التردد هو
- وفقًا للنظام الدولي للوحدات، يُقاس التردد بوحدة هيرتز، والتي يرمز إليها بالرمزين (هرتز)، نسبة إلى الفيزيائي الألماني هاينريش هيرتز، الذي يعتبر أول شخص يثبت وجود الموجات الكهرومغناطيسية، و يمكن التعبير عن وحدة هرتز باستخدام مضاعفاتها، وهي كيلو هرتز (103) ميجاهرتز (106)، جيجاهرتز (109)، وتيراهيرتز (109).
أحيانًا تُستخدم وحدات أخرى لقياس التردد في عدة مجالات، على سبيل المثال، تُستخدم الوحدة (نبضة في الدقيقة) لقياس سرعة ضربات القلب، وتستخدم نفس الوحدة لقياس الإيقاع في الموسيقى، والوحدة (الدورات) في الدقيقة) لقياس التردد في حركة دائرية، وللتحويل إلى هرتز، يتم قسمة التردد على 60.
علاقة الأجهزة بالتردد
الأجهزة والمعدات مصممة للعمل بتردد ثابت أو متغير، حيث تعمل المعدات المصممة بتردد ثابت بشكل غير طبيعي إذا تم تشغيلها بتردد مختلف عن ذلك الذي تم ضبطه عليه، على سبيل المثال، محرك تيار مصمم على تردد 50 هرتز، يعمل بشكل أسرع إذا تجاوز التردد 50 هرتز، وأبطأ إذا انخفض، حيث يؤدي أي تغيير في التردد إلى تغيير نسبي في سرعة الجهاز كما حدث في الماضي، حيث تختلف الترددات في اليابان. على سبيل المثال من منطقة إلى أخرى عند الانتقال من شرق اليابان إلى غربها لابد من التأكد من أن الترددات في المنطقة الأخرى سوف تناسب الأجهزة أم لا، لأنها يمكن أن تؤدي إلى تدهور الأجهزة وفشلها، وبالتالي شراء أجهزة جديدة لتتناسب مع تردد المنطقة.
موجات هيرتز والصوت
ينتقل الصوت على شكل موجات طولية متذبذبة تحت ضغط وسيط الإرسال، ويمكن للإنسان أن يفهم ويفسر الموجات الصوتية بحدة، حيث يستطيع الإنسان إدراك الترددات الصوتية بمتوسط 20 هرتز إلى 20 كيلوهرتز، وهو يمكن أيضًا سماع ترددات صغيرة يمكن أن تصل إلى 12 هرتز، وترددات كبيرة تصل إلى 28 هرتز، ولكن الحد الأقصى للعتبة بالنسبة للبالغين يختلف باختلاف القناة السمعية الأخيرة في القوقعة، حيث تنخفض بمقدار 15 كيلو هرتز، بينما يمكن للشخص أن يرى الآخر الترددات الفيزيائية مثل الاهتزازات الجزيئية والذرية، بالإضافة إلى الموجات فوق الصوتية والموجات فوق الصوتية بتردد يتراوح من عدة فيمتوهيرتز للوصول إلى حدود تيراهيرتز وأكثر.
هناك بعض الترددات غير الزمنية مثل التردد المكاني مثل عدد الخطوط البيضاء والسوداء في المتر الواحد مثلا ثم يتم استبدال متغير الوقت بمتغير من الفضاء وبذلك ننهي هذا المقال الذي تحدثنا فيه حول التردد، يتم من خلاله سؤال الوحدة المستخدمة لقياس التردد، بالإضافة إلى معالجة تأثير التردد على الأجهزة.