El hertz (símbolo: Hz) es la unidad de frecuencia en el Sistema Internacional de Unidades (SI), definida como la equivalencia de un evento o ciclo por segundo. Formalmente, el hertz es una unidad derivada del SI cuya expresión en unidades básicas es 1/s o s-1, lo que significa que un hertz es el recíproco de un segundo.
Definición y Conceptos Fundamentales
El hertz se utiliza exclusivamente para eventos periódicos. Ha sido nombrado en honor a Heinrich Rudolf Hertz, el primer científico en proporcionar pruebas concluyentes de la existencia de las ondas electromagnéticas. Para frecuencias elevadas, se utilizan múltiplos comunes como el kilohertz (kHz), megahertz (MHz), gigahertz (GHz) y terahertz (THz).
Definición Técnica
El Comité Internacional de Pesas y Medidas define el segundo basándose en la radiación del átomo de cesio-133. En consecuencia, el desdoblamiento hiperfino en el estado fundamental del átomo de cesio 133 es exactamente 9.192.631.770 hertz. La dimensión de la unidad hertz es 1/tiempo (T-1).
En términos sencillos, 1 Hz significa que un evento periódico ocurre una vez por segundo. Por ejemplo, un reloj que hace tictac una vez por segundo tiene una frecuencia de 1 Hz, o un corazón humano que late 1,2 veces por segundo tiene una frecuencia de 1,2 Hz.
Relación con la Velocidad Angular
Aunque la frecuencia, la velocidad angular y la radiactividad comparten la misma dimensión (T-1), solo la frecuencia se expresa en hertz. Por ejemplo, un disco que gira a 60 revoluciones por minuto (rpm) tiene una frecuencia de rotación de 1 Hz y una velocidad angular de 2π rad/s.
Historia del Hertz
El nombre fue establecido por la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) en 1935 y adoptado por la Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM) en 1960. Sustituyó al término anterior "ciclos por segundo" (cps), así como a sus múltiplos como "kilociclos por segundo" (kc/s) y "megaciclos por segundo" (Mc/s).
Aplicaciones Prácticas
Sonido y Vibración
El sonido es una onda longitudinal que viaja como una oscilación de presión. Los seres humanos perciben la frecuencia del sonido como el tono. El oído humano promedio puede escuchar sonidos en un rango de 20 Hz a 16.000 Hz, mientras que los bebés pueden percibir hasta 20.000 Hz.
Radiación Electromagnética
La radiación electromagnética se describe por su frecuencia, que es el número de oscilaciones de los campos eléctricos y magnéticos perpendiculares por segundo. Las radiofrecuencias se miden generalmente en kHz, MHz o GHz (microondas), mientras que la luz visible se encuentra en el rango de 400 a 790 THz.
