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科学

f=1/TとT=1/fの公式の導出方法やその単位は?振動数(周波数)と周期の換算(変換)を行ってみよう【計算】

日常生活や科学的な解析を行う際には、その公式について理解しておかないと対処できないことが多いです。

例えば、波や回転運動について考える際に、f=1/T やT=1/fという代表的な公式を使用することがあります。ただ、このf、Tの関係式は意外とややこしいのできちんと意味を知っておくといいです。

ここでは、f=1/TやT=1/fの公式(周期と振動数)との導出方法やその単位、計算方法について確認していきます。

f=1/TとT=1/fの公式の導出とその単位や計算方法は?【周波数(振動数)の関係】

f=1/TやT=1/fという公式において、fは振動数(周波数)を意味しており、Tは周期を表しています。ここでは、振動数(周波数)fの単位はHz(ヘルツ)=1/sを使用し、周期Tの単位はs(秒)などを使用します。

振動数(周波数)とはある波や回転運動において、「1秒間にその運動を何回繰り返すのか」を表す指標といえます。一方で、周期とは波などの運動が1回起こるまでにかかる時間のことを意味するため、各々が逆数の関係にあるわけです。

ちなみに、周期Tを基準に考えるとT=1/fという換算式が成立することになります。

よってf=1/Tという式が成立するといえます。

どちらの式もよく使用するため、きちんと理解しておきましょう。

f=1/TとT=1/fの公式を用いた計算問題を解いてみよう

ここで、f=1/tやT=1/fという関係式の扱いに慣れるためにも、実際に練習問題を解いていきましょう。

例題1

ある波における振動数(周波数)は5Hzでした。この場合の周期Tはいくらになるでしょうか。

解答1

上の変換式を活用していきます。

単純に逆数と取ればいいため、周期T=1/5s=0.2秒と変換することができました。

逆に、周期Tから振動数(周波数)fへの単位変換も行っていきましょう。

例題2

ある波における周期Tは、4s(秒)でした。この場合の振動数(周波数)はいくらに換算できるのでしょうか。

解答2

上述の変換式T=1/fを参考に求めていきます。

よって、1/4=0.25Hz(1/s)と計算することができました。

まとめ

ここではf=1/TやT=1/fの公式(周期と振動数)との導出方法やその単位、計算方法について確認しました。

どちらとも波に関係する重要な計算式といえるため、きちんと理解しておくといいです。

波や回転運動に関する単位変換になれ、日常生活や科学の解析等の効率化を図っていきましょう。

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アラサーの男性です。自分が今まで経験・勉強してきた「エクセル」「ビジネス用語」「生き方」などの情報を、なるべくわかりやすく、楽しく、発信していきます。 一緒に人生を楽しんでいきましょう