振動数とは?
しんどうすう
振動数とは、1秒間に波や振動が繰り返される回数のことで、単位はヘルツ(Hz)を使います。
振動数(しんどうすう)とは、波や振動運動において1秒間に繰り返される振動の回数を表す量です。英語ではfrequency(フリクエンシー)といい、単位にはヘルツ(Hz)が使われます。1 Hz は1秒間に1回振動することを意味します。
振動数と関係する量として、周期(T)があります。周期は1回の振動にかかる時間を表し、振動数の逆数です(f = 1/T)。振動数が大きいほど周期は短くなります。
振動数が重要な場面は多くあります。
- 音:音の高さは振動数で決まります。人間が聞こえる音の振動数はおよそ20 Hz〜20,000 Hzで、振動数が大きいほど高い音になります。
- 光・電磁波:光の色は振動数(または波長)によって異なります。可視光の中では紫が最も振動数が大きく、赤が最も小さくなります。
- 電気・電波:家庭用交流電源の振動数は日本では50 Hzまたは60 Hzです。ラジオやWi-Fiの周波数も振動数の単位(MHz・GHz)で表されます。
- 単振り子・バネ:物体の固有振動数は質量やバネ定数によって決まります。
振動数はエネルギーとも関係しており、電磁波では振動数が大きいほどエネルギーが高くなります(E = hf、hはプランク定数)。
使い方・例文
「ピアノの鍵盤の真ん中にある『ラ』の音は振動数440 Hzと定められており、チューニングの基準として使われます。」音・光・電波など波の性質を学ぶ場面で必ず登場します。
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