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 1s

Hz=1s
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(= 1s) 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・周波数を言葉でどう言い表すか
  • その言葉を単位に置き換えると、なぜ Hz になるのか

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÷s
   =1s
   =Hz
ヘルツ(Hz)は、この組み合わせ 1s 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。

よくある間違い:同じ単位でも別の量

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。

振動数・周波数が出てくる公式

まとめ
  • 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 を単位に置き換えると 1s。
  • 基本単位だけで書くと 1s。

練習問題:分子と分母を見きわめる

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 1s

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 1s = Hz。

問2波の基本式 v=fλ を使います。v 「速度」[ms]、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 msm

式を f について解くと f=vλ。分子・分母にそれぞれの単位を入れると msm = 1s = 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 1Hz

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 1Hz = s。

次に読む:振動数・周波数を使って表される量