Совет 1: Как определить частоту света

Исторически сложилось так, что в отношении радиоволн чаще указывают частоту, а в отношении светового излучения - длину волны. Однако, поскольку оба вида излучения имеют одинаковую физическую природу, при необходимости возможен перевод одной из этих величин в другую.
Инструкция
1
Вначале определите длину волны светового излучения. Никакого оборудования для этого не требуется - узнать эту величину, с достаточной точностью, можно на глаз. Красный свет имеет длину волны от 650 до 690 нанометров, красно-оранжевый - около 620, оранжевый - от 590 до 600, желтый - от 570 до 580, салатовый - порядка 550, изумрудный - от 500 до 520, синий - от 450 до 480, фиолетовый - от 420 до 390. Впрочем, если опыт осуществляется не дома, а в физической лаборатории, определить длину волны света более точно можно при помощи специального прибора - спектрометра.
2
Для удобства, переведите длину волны света в метры. Один нанометр - это 10^(-9) метра. Используйте научный калькулятор, поскольку обычный работать с числами в таком диапазоне не способен.
3
Теперь у вас достаточно информации, для того чтобы вычислить частоту светового излучения в герцах. Вторая величина, которую необходимо использовать в вычислениях - это скорость света. Она составляет 299792458 метров в секунду. Поделите эту величину на длину волны - и получится частота.
4
Теперь, для удобства, переведите полученную частоту в терагерцы. Один терагерц равен 10^12 Гц. Результат должен находиться в диапазоне от 400 до 800 терагерц. Учтите, что частота обратно пропорциональна длине волны, поэтому красный свет соответствует нижней границе этого диапазона, а фиолетовый - верхней.
5
Аналогичным образом можно определять частоту по длине волны и наоборот в отношении других видов излучения. Радиоволны имеют частоты от сотен килогерц до десятков гигагерц, а длины волн - от нескольких миллиметров до сотен метров. Если излучение не является электромагнитным (например, речь идет о звуке, ультразвуке), учтите, что оно распространяется значительно медленнее, чем свет. К тому же, скорость звука в значительно большей степени, чем скорость света, зависит от среды, в которой распространяется излучение.

Совет 2: Как вычислить частоту

Частота – физическая величина, отражающая число колебаний в механическом, электромагнитном или ином процессе. Помимо обычной линейной частоты, рассматривают циклическую (угловую) частоту при вращении тел. Нахождение данных величин в различных задачах осуществляется с использованием известных формул, соотношений параметров тел и показателей их движения.
Инструкция
1
В начале решения любой задачи приведите все известные величины к единицам, принятым в системе СИ. Линейная частота измеряется в герцах (Гц), циклическая – в радианах за одну секунду.
2
При решении задачи на распространение волн с известной длиной и скоростью колебаний вычислите их частоту по формуле: F=v/λ, где λ - длина волны (м), v - скорость распространения колебаний в среде (м/с). Если в задаче задан лишь период T (с) совершаемых телом колебаний, частота находится из соотношения: F=1/T (Гц).
3
Чтобы узнать линейную частоту колебаний F через заданную циклическую в момент вращения тела, используйте следующее выражение: F=ω/(2*π), где ω - циклическая частота (рад/с), π – константа, примерно равная 3,14. Отсюда можно вывести и обратную формулу нахождения циклической частоты по заданному значению линейной: ω=2*π*F.
4
Допустим задана колебательная система, состоящая из подвешенного груза известной массы M (м) и пружины с определенной жесткостью k (Н/м). Вычислите частоту колебаний груза F, проведя следующие действия. Найдите период колебаний по формуле T=2*π √(M/k), подставьте известные значения и высчитайте период в секундах. По выше приведенной формуле определите частоту колебаний подвешенного тела: F=1/T (Гц).
5
При решении задач из раздела электродинамики рассматривается электромагнитный колебательный контур. Пусть он состоит из пары параллельно соединенных конденсаторов емкостью С (Ф) и катушки индуктивности L (Гн). Вычислить частоту собственных колебаний можно по формуле: ω = 1/√(L*C) (рад/c).
6
Если значение силы тока I (А) задано следующим уравнением i = 0,28*sin70*π*t (t - выражено в секундах) и при этом требуется вычислить циклическую ω и линейную частоту F колебаний, выполните следующие действия. В общем виде уравнение синусоидального тока выглядит так: i = Im*sin(ωt+φ0). Следовательно в данном случае известно, что амплитуда колебаний Im = 0,28 А, начальная фаза φ0 равна нулю, угловая (циклическая) частота ω = 70*π рад/c, так как она является в заданном уравнении коэффициентом при t. Отсюда вычислите линейную частоту F = ω/(2*π) = 70*π/(2*π) = 35 Гц.
Видео по теме
Источники:
  • линейная частота

Совет 3: Как определить длину звуковой волны

Звуковые волны настолько привычны, что люди редко задумываются об их природе, о том, почему вообще возможно восприятие звука. Между тем, звуковые волны подчиняются определенным законам – в частности, имеют такой параметр, как длина. Чтобы определить длину звуковой волны, следует провести достаточно несложные вычисления.
Вам понадобится
  • - частотомер;
Инструкция
1
Еще в школе люди знакомятся с таким понятием, как частота звука. Человеческое ухо способно воспринимать звуковые колебания в диапазоне от 16 до 20000 герц, поэтому именно на этот диапазон, в частности, ориентируются производители звукозаписывающей аппаратуры. Измерять частоту звука в герцах и килогерцах привычно, но что означает длина волны?
2
Длина волны равна отношению ее скорости к частоте. При этом надо учитывать, что скорость распространения звука в разных средах – воздухе, воде, камне и т.д. неодинакова. Чем плотнее среда, тем выше скорость распространения. Если в воздухе при нормальном давлении и температуре 15°С скорость звука равна 340 метров в секунду, то в воде она может составлять до полутора километров в секунду. Точное значение зависит от солености воды и ее температуры.
3
Из приведенного выше соотношения видно, что для определения длины звуковой волны обязательно надо знать ее частоту. Например, звуковая волна имеет частоту 200 Гц. Какой длине соответствует это значение? Если звук распространяется в воздухе, его скорость равна 340 м/с. Значит, для определения длины волны надо 340 разделить на 200, результат равен 1,7 метра. А какой частоте соответствует длина волны 10 метров? В этом случае необходимо скорость звука разделить на длину волны, получается частота 34 герца. Такую частоту человеческое ухо еще способно воспринимать.
4
На практике наиболее сложной задачей оказывается определение частоты звука, для этого используются специальные приборы – частотомеры. В самом простом случае к прибору подключается микрофон, со шкалы снимаются показания. Если звук записан на носитель, возможно использование специальных компьютерных программ. Наконец, существует очень старый способ измерения частоты с помощью камертона. У такого камертона есть движущаяся перекладина и шкала, показания снимают в момент наибольшей вибрации усов прибора. Вибрация говорит о возникновении резонанса вследствие совпадения частот звуковой волны и камертона.

Совет 4: Как измерить частоту вращения асинхронного двигателя

Электромеханикам и конструкторам часто приходится иметь дело с асинхронными двигателями, номинальное количество оборотов в минуту которых неизвестно. Вопрос о том, как измерить частоту вращения двигателя можно решить несколькими способами, в том числе и при помощи подручных средств.
Старые и бывшие в использовании асинхронные машины советского производства считаются наиболее качественными и долговечными. Однако, как известно многим электромеханикам, шильдики на них могут быть абсолютно нечитабельными, да и в самом двигателе статор мог быть перемотан. Определить номинальную частоту вращения электродвигателя можно по количеству полюсов в обмотке, но если речь идет о машинах с фазным ротором или разбирать корпус нет желания, можно прибегнуть к одному из проверенных методов.

Определение скорости при помощи графического рисунка


Для определения скорости вращения двигателя существует таблица графических рисунков круглой формы. Суть в том, что приклеенный на торец вала бумажный кружок с заданным узором при вращении образует определенный графический эффект при освещении источником света с частотой в 50Гц. Таким образом, перебрав несколько рисунков и сравнив результат с табличными данными можно определить номинальную скорость вращения двигателя.

Типовые характеристики по монтажным размерам


Промышленные двигатели производства СССР, как и большинство современных, производились по государственным стандартам и имеют установленную таблицу соответствия. Исходя из этого, можно замерить высоту центра вала относительно плоскости посадки, его передний и задний диаметры, а также размеры крепежных отверстий. В большинстве случаев этих данных будет достаточно, чтобы найти в таблице нужный двигатель и не только определить частоту вращения, но и установить его электрическую и полезную мощность.

При помощи механического тахометра


Очень часто нужно определить не только номинальную характеристику электрической машины, но и знать точное количество оборотов в данный момент. Это делается при диагностике электрических двигателей и для определения точного показателя коэффициента скольжения.

В электромеханических лабораториях и на производстве используются специальные приборы - тахометры. Если получить доступ к такому оборудованию, измерить частоту вращения асинхронного двигателя можно за несколько секунд. Тахометр имеет стрелочный или цифровой циферблат и измерительную штангу, на конце которой имеется отверстие с шариком. Если смазать центровочное отверстие на валу вязким воском и плотно приставить измерительную штангу к нему, на циферблате отобразится точное количество оборотов в минуту.

При помощи детектора стробоскопического эффекта


Если двигатель находится в процессе эксплуатации, можно избежать необходимости отстыковывать его от исполнительного механизма и снимать задний кожух только для того, чтобы добраться до центровочного отверстия. Точное количество оборотов в этих случаях можно также измерить при помощи стробоскопического детектора. Для этого на вал двигателя наносят продольную риску белого цвета и устанавливают светоулавливатель прибора напротив нее.

При включении двигателя в работу прибор определит точное количество оборотов в минуту по частоте появления белого пятна. Этот метод применяется, как правило, при диагностическом обследовании мощных электрических машин и зависимости частоты вращения от приложенной нагрузки.

Использование кулера от персонального компьютера


Для проведения измерений частоты вращения двигателя можно использовать весьма оригинальный метод. В нем применяется лопастной вентилятор охлаждения от персонального компьютера. Пропеллер крепится к торцу вала при помощи двустороннего скотча, а рама вентилятора удерживается вручную. Провод вентилятора подключается к любому из разъемов материнской платы, на котором можно провести измерения, при этом само питание на кулер подавать не нужно. Точный показатель частоты вращения можно получить через утилиту BIOS или диагностическую утилиту, работающую под управлением операционной системы.

Совет 5: Как определить количество светильников

Неправильно выполненное освещение может не только создать дискомфорт, но и стать причиной болезни глаз. Поэтому к проектированию и монтажу электросети, а в частности, определению количества светильников, следует отнестись ответственно.
Вам понадобится
  • - рулетка;
  • - калькулятор;
  • - таблица с коэффициентами запаса;
  • - таблица с коэффициентами использования.
Инструкция
1
Измерьте с помощью рулетки длину, ширину и высоту помещения, для которого нужно рассчитать количество светильников. Найдите площадь помещения, то есть его длину умножьте на ширину.
2
Определите коэффициент запаса. Его показатель зависит от интенсивности использования светильников, степени загрязнения этих источников света и частоты их технического обслуживания. Значение коэффициента может варьироваться в пределах от 1,2 и 2. Определение данного коэффициента осуществляется на основании специальных таблиц.
3
Найдите коэффициент использования. Для этого по специальным таблицам сначала найдите коэффициент отражения потолка, стен, а также пола. Так, поверхность белого цвета отражает свет на 70-80%, светлая поверхность – на 50%, поверхность, выкрашенная в серый цвет - на 30%, темно-серая поверхность – 20% и темная поверхность способна отражать свет лишь на 10%. Зная это, рассчитайте коэффициент использования по формуле: φ=S/((h1-h2) (a+b)), в которой φ - коэффициент использования, S – площадь помещения, h1 – высота помещения, h2 – высота расчетной поверхности, а (a+b) – полупериметр, то есть сумма длины и ширины помещения.
4
Рассчитайте нужное количество светильников по формуле: N = (E*S)/(U*n*Фл*Кз), где N – количество необходимых светильников, E – необходимая освещенность горизонтальной поверхности, U – коэффициент использования, n - количество ламп в одном осветительном приборе, Фл – световой поток одной лампы и Кз – коэффициент запаса.
Видео по теме
Обратите внимание
Помните: для каждого помещения есть свои нормы освещения! Игнорировать это нельзя!
Полезный совет
Наименьшая освещенность в помещениях с комбинированной системой освещения (лампы накаливания и люминесцентные лампы) должна выбираться как для люминесцентных ламп.
Источники:
  • Пример расчета освещенности

Совет 6: Как определить в лесу стороны света

Собираясь на природу, в лес за ягодами или грибами, не забывайте компас и карту местности. Но и без них не стоит отчаиваться и паниковать, существует множество народных примет, с помощью которых вы сможете определить стороны света и таким образом сориентироваться.
Вам понадобится
  • - компас;
  • - часы.
Инструкция
1
Если у вас есть компас, зайдя в лес, настройте его. Отойдите от дороги на 50-100 метров, повернитесь в сторону, куда собираетесь вернуться. Компас слегка встряхните и положите на ладонь. Совместите стрелку компаса с отметкой «север» на циферблате. Посмотрите значение градуса вашего направления. Это будет вашим ориентиром. Когда вы решите двинуться в обратный путь, так же совместите стрелку с севером и повернитесь туда лицом. Теперь найдите вектор своей дороги и двигайтесь туда. Корректируйте свой курс, время от времени повторяя всю процедуру.
2
По часам тоже можно определить стороны света. Держите их на ладони, часовую стрелку направьте на солнце. Разделите пополам угол между цифрой 1 и часовой стрелкой – это направление на юг. Соответственно, противоположная сторона будет северной, та, что находится по правую руку, восточной, а по левую – западной. Часы установите по местному времени.
3
Ориентируйтесь по растениям в лесу, это своеобразные природные компасы. Поищите темную моховую полосу на стволах деревьев – она находится с северной стороны. Она образуется потому, что кора быстрее высыхает от солнца на южной стороне, а мох вырастает на противоположной, где есть влага. В жаркую погоду на стволах елей и сосен выступает смола, конечно, ее больше на юге, где солнце нагревает дерево.
4
Понаблюдайте за бабочками, при отдыхе они складывают крылья, чтобы солнце не нагревало их. При перемещении светила, насекомые тоже поворачиваются. Утром сложенные крылья бабочки направлены на восток, в полдень – на юг, вечером – на запад.
5
В поисках ягод обращайте внимание, с какой стороны пней и кочек плоды более спелые и яркие. Это и будет юг. На полянках - зеленоватый дозревающий бочок ягоды укажет вам север. Грибы и плотный мох лучше растут с северной стороны.
6
Найдите лесной муравейник. Его южная сторона более пологая, чем северная. Муравьи строят свои поселения рядом с деревьями со стороны юга. Весной попробуйте сориентироваться по снегу. Он быстрее тает на южной стороне. А вот в оврагах, ямах, лощинах снег лучше тает именно с севера, потому что солнечные лучи не попадают на противоположную часть углублений.
7
На ночном ясном небе определите Полярную звезду – она всегда неподвижна и находится на севере в созвездии Большой Медведицы.
Источники:
  • Как следует ориентироваться в лесу
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500
к
Honor 6X Premium
новая премиальная версия
узнать больше