Questo articolo spiega cos’è la frequenza in fisica. Scoprirai quindi cosa significa frequenza in fisica, le unità di misura della frequenza e a cosa serve questa grandezza fisica.
Cos’è la frequenza?
La frequenza è una grandezza fisica che misura il numero di ripetizioni di un evento periodico nell’unità di tempo. In altre parole, la frequenza indica quante volte un evento si ripete in un dato tempo.
Ad esempio, se un’onda si ripete cinque volte al secondo, significa che la frequenza di quell’onda è di cinque cicli al secondo. L’onda ha quindi una frequenza di 5 Hz (hertz). Di seguito vedremo quali sono le unità di frequenza.
Per calcolare la frequenza di un fenomeno fisico si definisce un intervallo di tempo e si conteggia il numero di volte in cui il fenomeno si verifica in quell’intervallo. La frequenza di questo fenomeno è quindi pari al numero di volte che si è ripetuto diviso per l’intervallo di tempo studiato.
La frequenza statistica, detta frequenza assoluta, è invece il numero di volte in cui un evento si ripete in un campione. Per saperne di più vi consigliamo di visitare il nostro sito specializzato in statistica www.probabilityestadistica.net .
Unità di frequenza
L’unità di frequenza nel Sistema Internazionale (SI) è l’hertz (o hertz), il cui simbolo è Hz. L’hertz è un’unità di frequenza che indica il numero di ripetizioni che un fenomeno fisico avviene in un secondo.
Più precisamente, un hertz equivale a 1/s. Pertanto, una frequenza di un hertz significa che il fenomeno fisico studiato si è ripetuto solo una volta al secondo. Allo stesso modo, una frequenza di 7 hertz significa che è stata ripetuta sette volte in un secondo.
Il nome hertz fu dato all’unità principale di frequenza in onore del fisico tedesco Heinrich Rudolf Hertz, che scoprì la propagazione delle onde elettromagnetiche. Questo nome fu adottato alla Conferenza Generale sui Pesi e le Misure (CGPM) del 1960, sostituendo il precedente ciclo di nomi con il secondo .
Esempi di frequenza
Ora che conosciamo la definizione di frequenza e qual è la sua unità del Sistema Internazionale, diamo un’occhiata ad alcuni esempi di frequenze della vita quotidiana per comprendere appieno il concetto.
- Ad esempio, il passaggio dal giorno alla notte si ripete una volta ogni 24 ore, ovvero ha una frequenza di circa 10 -5 Hz.
- Quando il corpo umano è a riposo, il cuore batte ad una frequenza compresa tra 0,83 Hz e 1,5 Hz.
- La frequenza respiratoria di un essere umano è di circa 12-50 respiri al minuto, ovvero, ciò che equivale, da 0,2 a 0,83 Hz. Anche se questo dipende logicamente dall’età e dalle condizioni fisiche della persona.
- In generale, l’orecchio umano può sentire solo onde sonore con frequenze comprese tra 20 Hz e 20.000 Hz.
- Nella musica, il tono standard ha una frequenza di 440 Hz.
Frequenza delle onde elettromagnetiche
Le onde elettromagnetiche sono classificate in base alla loro frequenza e lunghezza d’onda. Vi presentiamo quindi di seguito i diversi tipi di radiazioni elettromagnetiche e le loro caratteristiche.
| nome | Lunghezza d’onda | Frequenza |
|---|---|---|
| Raggi gamma | <0,01 nm | >30Hz |
| Raggi X | 0,01 nm – 10 nm | 30Hz – 30PH |
| Ultravioletto | 10nm – 400nm | 30PH – 790THz |
| luce visibile | 400 nm – 700 nm | 790 THz – 430 THz |
| Infrarossi | 700 nm – 1 mm | 430 THz – 300 GHz |
| Microonde | 1mm – 1m | 300GHz – 300MHz |
| Radio | 1m – 10000km | 300 MHz – 30 Hz |
Frequenza e periodo
Infine, vedremo qual è la differenza tra frequenza e periodo in fisica e qual è la relazione tra questi due concetti fisici.
Il periodo è il tempo che intercorre tra il momento in cui si verifica un evento periodico e il momento in cui si verifica nuovamente.
In fisica, la differenza tra frequenza e periodo è che la frequenza è il numero di volte in cui si verifica un evento periodico in un dato tempo, mentre il periodo è il tempo che intercorre tra due occorrenze successive dell’evento.
Pertanto, la relazione tra frequenza e periodo è inversa, per cui quando il periodo aumenta, la frequenza diminuisce e, al contrario, quando il periodo diminuisce, la frequenza aumenta. Quindi, matematicamente, la frequenza è uguale a uno nel periodo.
