力学高校物理・化学で出てくる

振動数・周波数の単位ヘルツ（Hz）の意味｜基本単位で表すと $\frac{1}{s}$

Hz = \frac{1}{s}

次元 [T⁻¹]

検算のポイント

答えが振動数・周波数なら、右辺の単位は $Hz$ （＝ $\frac{1}{s}$ ）になっているはず。ならなければ、どこかが間違っています。

このページでわかること

振動数・周波数とは？言葉で意味をつかむ

振動数・周波数とは　1秒あたりに繰り返す回数。

言葉の式

振動数・周波数＝繰り返した回数 ÷ かかった時間

言葉の式に出てくるそれぞれの言葉は、すでに単位がわかっている量です。言葉を単位に置き換えてみましょう。

言葉	何の量か	単位
繰り返した回数	個数・無次元数	$1$ （無次元）
かかった時間	時間	$s$

[振動数・周波数]

= 1 \div s

= \frac{1}{s}

= Hz

ヘルツ（Hz）は、この組み合わせ

\frac{1}{s}

に付けられた名前です。
1秒に1回繰り返すときの振動数が 1 Hz。

次の量は振動数・周波数と次元 [T⁻¹] が同じです。単位が一致しても意味が違うことがあるので、検算のときは「何を表す量か」も確かめましょう。

まとめ

問題文には単位が書いてあります。計算はしなくてかまいません。どの単位が分子（上）に、どの単位が分母（下）に来るかだけを考えて選んでください。

問1振動数・周波数は「繰り返した回数 ÷ かかった時間」で求められます。「繰り返した回数」[単位なし]、「かかった時間」[ $s$ ] のとき、振動数・周波数の単位はどれ？

答えと解説

正解：B　 $\frac{1}{s}$

分子に来る単位はなく（1）、割る量（かかった時間）の単位が分母に来ます。まとめると $\frac{1}{s}$ ＝ $Hz$ 。

問2波の基本式 $v = f λ$ を使います。v 「速度」[ $\frac{m}{s}$ ]、λ 「長さ」[ $m$ ] のとき、振動数・周波数 f の単位はどれ？

答えと解説

正解：C　 $\frac{\frac{m}{s}}{m}$

式を f について解くと $f = \frac{v}{λ}$ 。分子・分母にそれぞれの単位を入れると $\frac{\frac{m}{s}}{m}$ ＝ $\frac{1}{s}$ ＝ $Hz$ 。

問3振動数・周波数＝繰り返した回数 ÷ かかった時間です。「振動数・周波数」[ $Hz$ ] のとき、「かかった時間」の単位はどれ？

答えと解説

正解：B　 $\frac{1}{Hz}$

言葉の式を「かかった時間」について解き直すと「かかった時間＝繰り返した回数 ÷ 振動数・周波数」。単位を入れると $\frac{1}{Hz}$ ＝ $s$ 。

J \cdot s