Calculateur de fréquence harmonique de corde
Une corde de 1 m tendue à 100 N avec une masse linéique de 0,01 kg/m vibre à 50 Hz dans son mode le plus grave. Saisissez longueur, tension et masse par mètre pour vérifier un TP au sonomètre ou comparer des cordes de guitare. Gratuit dans votre navigateur.
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Exemple résolu
- Longueur
- 1
- Tension
- 100
- Densité linéique
- 0,01
- Vitesse d'onde
- 100 Hz
- Fréquence
- 50
- Précision
- 10
Ce calculateur de fréquence harmonique de corde renvoie la fréquence fondamentale d'une corde vibrante à partir de sa longueur, sa tension, et sa densité linéique de masse en utilisant la relation idéale de corde mince f un égale un sur deux L fois la racine carrée de T sur mu. La fréquence est le nombre de cycles que la corde complète chaque seconde dans son mode d'onde stationnaire le plus bas ; lorsque la longueur est en mètres, la tension en newtons, et la densité linéique en kilogrammes par mètre, le résultat est exactement en hertz. Une longueur nulle est rejetée car la division par zéro n'est pas définie. Les vérifications de classe typiques incluent un mètre, cent newtons, et zéro virgule zéro un kilogramme par mètre pour cinquante hertz, et une longueur à l'échelle d'une guitare avec une densité plus élevée pour une hauteur de milieu de gamme.
Ce que signifie la relation de corde harmonique et ce que contient la réponse
Une corde idéale fixée aux deux extrémités supporte des ondes stationnaires dont les longueurs d'onde font tenir un nombre entier de demi-longueurs d'onde dans la longueur libre L. Le mode le plus bas, appelé fondamentale ou premier harmonique, a une longueur d'onde de deux L et une fréquence f un égale à la vitesse d'onde sur deux L.
La vitesse d'onde transverse sur la corde est la racine carrée de la tension sur la densité linéique, si bien que la forme close est f un égale un sur deux L fois la racine carrée de T sur mu. Physiquement, une tension plus serrée ou une corde plus légère augmente la hauteur ; un segment vibrant plus long l'abaisse.
Si vous avez besoin d'harmoniques supérieurs, multipliez vous-même la fondamentale par l'indice de mode entier n après un appel réussi ; si vous avez besoin de la fréquence d'onde générale depuis la seule vitesse et longueur d'onde, utilisez l'outil de fréquence d'onde dédié.
Où les calculs de fondamentale de corde s'inscrivent dans l'étude, le travail de laboratoire et les logiciels
Les élèves rencontrent f un égale un sur deux L fois la racine carrée de T sur mu lorsqu'un manuel passe des ondes stationnaires aux guitares, pianos, et sonomètres, lorsqu'un laboratoire demande la fondamentale d'un fil à partir d'une longueur mesurée, d'une masse suspendue (convertie en tension), et d'une masse par longueur, ou lorsqu'un problème de concours donne L, T, et mu et exige des hertz sans calculatrice sous le pupitre.
Les enseignants peuvent pré-générer des corrigés pour des entrées modestes sans faire confiance à des applications opaques qui changent silencieusement d'unités ou perdent la notation scientifique. Les développeurs appellent le même contrat depuis des scripts pour amorcer des vecteurs de test déterministes pour des simulateurs de corde, pour normaliser une longueur et une tension saisies par l'utilisateur avant de tracer des spectres, ou pour satisfaire des énoncés de défis de programmation qui exigent la fréquence fondamentale plutôt qu'un croquis approximatif.
Les outils produits et pédagogiques utilisent la relation lorsqu'un apprenant saisit des mètres, des newtons, et des kilogrammes par mètre et que l'interface doit afficher des hertz avec un rappel de formule clair. Associez-le au point de terminaison de fréquence d'onde général lorsque vous connaissez déjà la vitesse d'onde et la longueur d'onde, et à d'autres points de terminaison de physique lorsque vous construisez un petit laboratoire de calculateurs gratuits et déterministes.
Cas d’usage
Devoirs et vérifications de laboratoire
Convertissez la longueur, la tension, et la densité linéique de manuel en fréquence fondamentale en hertz avant des laboratoires de sonomètre ou des comparaisons de hauteur de guitare.
Logiciels de tutorat et d'éducation
Normalisez L, T, et μ saisis par l'utilisateur en fréquence fondamentale pour des leçons interactives et des corrigés.
Questions fréquentes
Combien coûte le calculateur de fréquence harmonique de corde ?
Il est gratuit dans votre navigateur sur cette page.
Comment la fréquence fondamentale est-elle définie ici ?
Pour une longueur L ≠ 0, une tension T ≥ 0, et une densité linéique μ > 0, f₁ = (1/(2L)) · √(T/μ). Avec des entrées SI (m, N, kg/m), le résultat est en hertz (Hz).
Cet outil renvoie-t-il des harmoniques supérieurs ?
Non. Il renvoie uniquement la fondamentale f₁. Les modes supérieurs sont fₙ = n · f₁ si vous en avez besoin après un appel réussi.
Pourquoi les résultats sont-ils arrondis à une précision donnée ?
La précision par défaut est de 10 décimales ; vous pouvez régler la précision de 0 à 15.
Qu'est-ce qui rend une corde plus aiguë ou plus grave ?
Plus de tension ou une corde plus légère montent la hauteur du son, et une longueur vibrante plus grande la baisse. La fréquence suit la racine carrée de la tension, donc quadrupler la tension ne fait que doubler la fréquence.
Outils associés
Pour les développeurs — accès API
Tout sur cette page est disponible par programmation. Cette section s'adresse aux équipes qui veulent l'intégrer à leurs systèmes ; les autres peuvent simplement utiliser l'outil ci-dessus.
Endpoint
Authentification par jeton Bearer : un seul POST met la tâche en file d’attente, et le résultat vous parvient par webhook ou lien signé.
Appeler depuis votre stack
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/phys/harmonic-string \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"length":1,"tension":100,"linear_density":0.01}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/phys/harmonic-string", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"length": 1,
"tension": 100,
"linear_density": 0.01
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/phys/harmonic-string",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"length": 1,
"tension": 100,
"linear_density": 0.01
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/phys/harmonic-string", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"length":1,"tension":100,"linear_density":0.01}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"length":1,"tension":100,"linear_density":0.01}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/phys/harmonic-string", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Exemple de requête
{
"length": 1,
"tension": 100,
"linear_density": 0.01
}Exemple de réponse
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "phys.harmonic_string",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}L’API est asynchrone : chaque appel renvoie un task_id immédiatement, puis vous interrogez l’état à raison d’une requête par seconde.
Tarifs
Le prix est publié, sans tokens ni crédits. Une tâche qui échoue n’est pas facturée.
Limites
max_abs_length | 1000000000000000 |
max_abs_tension | 1000000000000000 |
max_abs_linear_density | 1000000000000000 |
Erreurs
| HTTP | Code | Signification |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Clé API absente ou invalide : vérifiez l’en-tête Authorization. |
402 | insufficient_balance | Solde insuffisant : rechargez votre compte pour lancer cette tâche. |
404 | unknown_type | Type de tâche inconnu : vérifiez le champ type de votre requête. |
429 | rate_limited | Trop de requêtes : ralentissez la cadence, puis réessayez. |
Notes techniques
Le moteur est entièrement déterministe : il valide les trois entrées, construit la vitesse d'onde comme la racine carrée de la tension sur la densité, divise par deux fois la longueur, arrondit à votre précision choisie, et renvoie un objet JSON stable sans appel réseau, sans échantillonnage et sans raccourci dépendant de la date.
Ce que signifie la relation de corde harmonique et ce que contient la réponse
Ce calculateur prend length, tension, et linear_density, les valide comme des nombres finis dans les plafonds de magnitude documentés, et renvoie les entrées arrondies, le wave_speed intermédiaire, la fréquence fondamentale en hertz sous des hypothèses SI, la précision utilisée, une étiquette de méthode harmonic_string_fundamental, une brève chaîne de formule, et l'étiquette d'unité Hz. Il n'y a pas d'estimation spectrale approximative depuis l'audio, pas de FFT d'un échantillon pincé, et pas d'échantillonnage aléatoire de périodes : le moteur construit soit un quotient exact à virgule flottante, soit rejette l'entrée avec invalid_input. Les cas rejetés incluent des champs manquants, des valeurs non finies, des magnitudes au-dessus du plafond, toute longueur nulle ou numériquement nulle, une densité linéique non positive, et une tension négative. Cette page répond uniquement à la voie de fondamentale de corde vibrante avec une sortie numérique stable adaptée aux fiches d'exercices, aux tests unitaires et aux clients d'API qui ne doivent pas inventer d'étapes symboliques intermédiaires.
Comment la longueur, la tension, et la densité sont lues et comment f₁ reste reproductible
Les signes plus initiaux optionnels et la notation scientifique sur les chaînes numériques sont autorisés lorsqu'ils s'analysent comme des décimaux finis ; les espaces internes, les préfixes hexadécimaux, et les jetons non numériques sont rejetés avec un message clair afin qu'une mauvaise cellule ne devienne pas une mauvaise hauteur. Une tension nulle est valide et donne simplement une fréquence nulle et une vitesse d'onde nulle. La densité linéique doit être strictement positive afin que la racine carrée de T sur mu soit définie ; une tension négative est rejetée comme non physique pour ce modèle. Les champs préférés sont length pour la longueur libre vibrante, tension pour la force axiale, et linear_density pour la masse par unité de longueur, mais les alias L, string_length, et len pour la longueur, T, force, et F pour la tension, et mu, density, et mass_density pour la densité linéique sont acceptés afin que tableurs, chaînes de requête et formulaires typés puissent réutiliser le même contrat. La longueur doit être non nulle : si la longueur absolue est à ou en dessous d'un minuscule epsilon, la requête échoue avec invalid_input car la division par zéro n'est pas une fréquence. Un champ précision optionnel, avec les alias decimals et dp, choisit combien de décimales exposer pour les champs numériques, avec une valeur par défaut de dix et un plafond de quinze afin que les fichiers de référence JSON restent stables. Associez l'exécution gratuite dans le navigateur sur cette page à l'API payante lorsque vous avez besoin du résultat mathématique identique au sein d'un pipeline automatisé sans réimplémenter vous-même la racine carrée et la division.
Où les calculs de fondamentale de corde s'inscrivent dans l'étude, le travail de laboratoire et les logiciels
Sur cette page, le travail s'exécute entièrement dans votre navigateur ; via l'API, chaque recherche réussie coûte $0.002, la validation échouée n'est pas facturée, et rien n'est stocké après le retour de la réponse. Cette séparation — exploration interactive gratuite et API payante identique — correspond au reste du catalogue KIT de niveau A, et vous permet de passer d'une démonstration en classe à un pipeline automatisé sans changer le résultat mathématique.
Cas d'intégration
Fixtures de test déterministes
Générez des valeurs f₁ reproductibles pour les tests unitaires, les contrôles de propriétés, et les assertions de CI dans des simulateurs de corde ou audio.
Questions techniques
Que se passe-t-il si la longueur est nulle ?
L'entrée est rejetée avec invalid_input. Longueur = 0 rend f₁ = (1/(2L))√(T/μ) non défini (division par zéro).