Tần số là gì?
Tần số cho biết có bao nhiêu chu kỳ của một hiện tượng lặp lại xảy ra trong một đơn vị thời gian. Đơn vị đo là hertz (Hz), trong đó 1 Hz tương ứng với một chu kỳ mỗi giây. Đây là một đại lượng nền tảng trong vật lý, điện tử, âm nhạc và xử lý tín hiệu — từ độ cao của một âm thanh cho đến kênh phát của một đài phát thanh, tất cả đều được mô tả bằng tần số.
Cách sử dụng máy tính
Trước tiên hãy chọn phương pháp tính. Nếu bạn đã biết chu kỳ (khoảng thời gian để hoàn thành một chu kỳ trọn vẹn), hãy nhập giá trị theo giây và công cụ sẽ trả về tần số theo công thức \(f = 1/T\). Còn nếu bạn đang làm việc với sóng, hãy chuyển sang phương pháp bước sóng & tốc độ rồi nhập tốc độ sóng (m/s) và bước sóng (m); khi đó máy tính áp dụng công thức \(f = v/\lambda\). Ở cả hai trường hợp, công cụ còn hiển thị thêm chu kỳ và tần số góc \(\omega = 2\pi f\).
Giải thích công thức
Mối liên hệ cốt lõi là \(f = 1/T\): chu kỳ càng ngắn thì tần số càng cao. Đối với sóng lan truyền, tốc độ sóng nối kết bước sóng với tần số qua công thức \(v = f\lambda\), từ đó suy ra \(f = v/\lambda\). Tần số góc, được dùng rất phổ biến trong các hệ quay và dao động, được tính bằng \(\omega = 2\pi f\) và có đơn vị là radian trên giây.
Ví dụ minh họa
Một sóng âm truyền với tốc độ \(v = 343\ \text{m/s}\) và bước sóng \(\lambda = 1{,}5\ \text{m}\). Khi đó $$f = 343 / 1{,}5 \approx 228{,}67\ \text{Hz}.$$ Chu kỳ là \(T = 1/f \approx 0{,}004373\ \text{s}\), và tần số góc là \(\omega = 2\pi \times 228{,}67 \approx 1436{,}8\ \text{rad/s}\).
Câu hỏi thường gặp
Nên dùng đơn vị nào? Nhập chu kỳ theo giây, còn bước sóng và tốc độ theo đơn vị hệ mét (m và m/s) thì tần số sẽ ra đơn vị hertz.
Vì sao kết quả bằng 0? Mẫu số (chu kỳ hoặc bước sóng) không được bằng 0 — hãy nhập một giá trị dương.
Tần số góc dùng để làm gì? Nó xuất hiện trong các phương trình sóng hình sin như \(x = A\cdot\sin(\omega t)\), cũng như trong phân tích mạch điện xoay chiều và chuyển động quay.
