Frekvence a perioda jsou dva vzájemně propojené pojmy ve fyzice. Oba se zabývají jevy, které se pravidelně opakují. Zatímco perioda je čas, kdy dojde k opakování, frekvence je počet, kolikrát se jev vyskytne v každé časové jednotce.
Frekvence (f)
Frekvence se nazývá F jako počet výskytů události za jednotku času. -li n je tento počet opakování:
Příkladem frekvence je počet úplných otáček, které Země otočí kolem své osy za týden. Pokud je jednotkou času týden a úplný cyklus je den, frekvence bude:
Tedy sedm kol za týden.
V mezinárodní soustavě jednotek (SI) se bere v úvahu počet opakování za sekundu, přičemž výchozí jednotkou je Hertz (Hz).
1 Hz = 1 cyklus za sekundu
Příklad
Při jaké frekvenci pracuje motor, který dokončí 120 cyklů za minutu?
Období (T)
Perioda T je časový interval potřebný k tomu, aby jev dokončil jeden cyklus. Jako příklad máme období 365,25 dne, kdy Země dokončí jeden oběh kolem Slunce.
V mezinárodní soustavě jednotek (SI) se perioda měří v sekundách.
Vztah mezi frekvencí a periodou
Protože frekvence f je počet opakování za sekundu, existuje mezi těmito veličinami vztah.
Tímto způsobem, když známe periodu T, můžeme určit frekvenci f. Je také možné určit období, jakmile máte frekvenci.
Protože T se měří v sekundách, frekvence je určena . Tato jednotka se nazývá Hertz.
Frekvence a perioda v kruhovém pohybu
Protože kruhový pohyb studuje pohyby, které se pravidelně opakují, frekvence a perioda se široce používají k jeho charakterizaci.
Perioda je doba, kterou tělo v kruhovém pohybu potřebuje k dokončení jednoho otočení, a frekvence je počet opakování za sekundu.
U různých zařízení a točivých strojů je běžné kontrolovat frekvenci v otáčkách za minutu RPM.
Převod RPM na Hz
Můžeme spojit počet otáček, které nastanou každou minutu (RPM), s počtem otáček za sekundu (Hz).
60 otáček každou minutu se rovná 60 otáčkám každých 60 sekund.
Abychom určili, kolik Hz se rovná hodnotě v otáčkách za minutu, dělíme 60.
Pokud například stroj pracuje při 1 380 ot./min., frekvence v Hz bude:
Frekvence, perioda a úhlová rychlost
úhlová rychlost je určeno úhlovým posunutím
který se vyskytuje v časovém intervalu
.
Vezmeme-li v úvahu úhlové posunutí úplné revoluce a čas jako periodu T, úhlovou rychlost lze zapsat jako:
Tak jako , můžeme také napsat rychlost:
Výchozí jednotkou úhlové rychlosti je radián za sekundu (rad/s).
Průběh, frekvence a perioda
Při studiu vln jsou široce používány pojmy frekvence a perioda, ať už jde o vlny elektromagnetické nebo mechanické.
Za periodu se považuje doba potřebná k tomu, aby vlna opustila výšku, jako je například vrchol nebo údolí, a vrátila se do této výchozí polohy.
Frekvence je počet, kolikrát vlna opakuje tento pohyb každou sekundu.
Viz také:
- vlny
- Kruhový pohyb
- jednoduchý harmonický pohyb
- Úhlová rychlost
ASTH, Rafael. Frekvence a období: co to je a jak to vypočítat.All Matter, [n.d.]. K dispozici v: https://www.todamateria.com.br/frequencia-e-periodo/. Přístup na:
Viz také
- vlny
- Úhlová rychlost
- Kruhový pohyb
- Jednoduché kyvadlo: perioda, potenciální energie a vratná síla
- jednoduchý harmonický pohyb
- Zvukové vlny
- mechanické vlny
- Cvičení na rovnoměrný kruhový pohyb
