Frekans formülü nasıl hesaplanır ve neyi ifade eder?

Frekans, belirli bir olayın veya titreşimin birim zamanda (genellikle saniyede) kaç kez tekrarlandığını ifade eden fiziksel bir büyüklüktür. Uluslararası birim sisteminde (SI) birimi Hertz (Hz) olarak tanımlanır ve 1 Hz, saniyede bir tekrara eşdeğerdir. Frekans, dalga hareketleri, elektromanyetik sinyaller, ses, ışık ve titreşimler gibi birçok alanda temel bir parametredir. Örneğin, insan kulağı 20 Hz ile 20.000 Hz arasındaki ses frekanslarını duyabilir.

Frekans (f), periyodun (T) tersi olarak hesaplanır. Periyot, bir tam dalga döngüsünün tamamlanması için geçen süredir. Temel formül şu şekildedir:

Burada:

Örneğin, bir salınımın periyodu 0.5 saniye ise frekansı f = 1 / 0.5 = 2 Hz olur.

Frekans, dalga hızı (v) ve dalga boyu (λ) ile de ilişkilidir. Bu durumda formül:

Burada:

Örneğin, bir ses dalgasının havada yayılma hızı 340 m/s ve dalga boyu 0.5 metre ise frekansı f = 340 / 0.5 = 680 Hz olarak hesaplanır.

1. Elektrik Şebekesi: Türkiye'de kullanılan alternatif akımın frekansı 50 Hz'dir, yani saniyede 50 tam dalga döngüsü gerçekleşir. Periyodu T = 1 / 50 = 0.02 saniyedir.

2. Basit Sarkaç: Sarkacın periyodu T = 2π√(L/g) formülüyle bulunur. Frekans ise f = 1 / T'dir. Burada L sarkacın uzunluğu, g yerçekimi ivmesidir.

3. Radyo Dalgaları: FM radyo yayınları 88-108 MHz frekans aralığında çalışır. 100 MHz'lik bir sinyalin periyodu T = 1 / (100×10⁶) = 10⁻⁸ saniyedir.

Frekans, bir sistemin ne kadar hızlı salındığını veya titreştiğini gösterir:

Uygulama alanları:

Frekans ölçümü için osiloskop, frekans sayacı veya spektrum analizörü gibi cihazlar kullanılır. Hesaplamalarda: