Frequenz und Periode sind zwei miteinander verbundene Konzepte in der Physik. Beide befassen sich mit Phänomenen, die regelmäßig wiederkehren. Während die Periode die Zeitspanne angibt, in der eine Wiederholung auftritt, gibt die Häufigkeit an, wie oft ein Phänomen in jeder Zeiteinheit auftritt.
Frequenz (f)
Die Frequenz heißt F als die Häufigkeit, mit der ein Ereignis pro Zeiteinheit auftritt. Wenn N ist diese Anzahl an Wiederholungen:
Ein Beispiel für die Häufigkeit ist die Anzahl der vollständigen Umdrehungen, die die Erde in einer Woche um ihre Achse dreht. Wenn die Zeiteinheit eine Woche und die gesamte Schleife ein Tag ist, beträgt die Häufigkeit:
Das heißt, sieben Runden pro Woche.
Im Internationalen Einheitensystem (SI) wird die Anzahl der Wiederholungen pro Sekunde berücksichtigt, wobei die Standardeinheit Hertz (Hz) ist.
1 Hz = 1 Zyklus pro Sekunde
Beispiel
Mit welcher Frequenz arbeitet ein Motor, der 120 Zyklen pro Minute ausführt?
Zeitraum (T)
Die Periode T ist das Zeitintervall, das ein Phänomen benötigt, um einen Zyklus abzuschließen. Als Beispiel haben wir den Zeitraum von 365,25 Tagen, den die Erde für einen Umlauf um die Sonne benötigt.
Im Internationalen Einheitensystem (SI) wird die Periode in Sekunden gemessen.
Zusammenhang zwischen Häufigkeit und Periode
Da die Frequenz f die Anzahl der Wiederholungen pro Sekunde ist, besteht ein Zusammenhang zwischen diesen Größen.
Auf diese Weise können wir, wenn wir die Periode T kennen, die Frequenz f bestimmen. Es ist auch möglich, den Zeitraum zu bestimmen, sobald Sie die Häufigkeit haben.
Da T in Sekunden gemessen wird, wird die Frequenz bestimmt durch . Diese Einheit heißt Hertz.
Frequenz und Periode in Kreisbewegung
Da Kreisbewegungen sich regelmäßig wiederholende Bewegungen untersuchen, werden zur Charakterisierung häufig Frequenz und Periode verwendet.
Die Periode ist die Zeit, die ein Körper in einer Kreisbewegung benötigt, um eine Umdrehung zu vollenden, und die Frequenz ist die Anzahl der Wiederholungen pro Sekunde.
Bei verschiedenen Geräten und rotierenden Maschinen ist es üblich, die Frequenz anhand von Umdrehungen pro Minute pro Minute zu überprüfen.
Umrechnung von U/min in Hz
Wir können die Anzahl der Umdrehungen pro Minute (U/min) mit der Anzahl der Umdrehungen pro Sekunde (Hz) verknüpfen.
60 Umdrehungen pro Minute entsprechen 60 Umdrehungen alle 60 Sekunden.
Um zu bestimmen, wie viele Hz einem Wert in U/min entsprechen, dividieren wir durch 60.
Wenn eine Maschine beispielsweise mit 1.380 U/min arbeitet, beträgt die Frequenz in Hz:
Frequenz, Periode und Winkelgeschwindigkeit
die Winkelgeschwindigkeit wird durch die Winkelverschiebung bestimmt
das im Zeitintervall auftritt
.
Berücksichtigung der Winkelverschiebung einer vollständigen Drehung und Zeit als Periode T kann die Winkelgeschwindigkeit wie folgt geschrieben werden:
Als , wir können die Geschwindigkeit auch schreiben:
Die Standardeinheit der Winkelgeschwindigkeit ist das Bogenmaß pro Sekunde (rad/s).
Wellenform, Frequenz und Periode
Bei der Untersuchung von Wellen werden häufig die Konzepte von Frequenz und Periode verwendet, unabhängig davon, ob es sich um elektromagnetische oder mechanische Wellen handelt.
Als Zeitspanne wird die Zeit betrachtet, die eine Welle benötigt, um eine Höhe, beispielsweise einen Gipfel oder ein Tal, zu verlassen und in ihre Ausgangsposition zurückzukehren.
Die Frequenz gibt an, wie oft eine Welle diese Bewegung pro Sekunde wiederholt.
Auch sehen:
- Wellen
- Kreisbewegung
- einfache harmonische Bewegung
- Winkelgeschwindigkeit
ASTH, Rafael. Häufigkeit und Periode: Was es ist und wie man es berechnet.Alles zählt, [n.d.]. Verfügbar in: https://www.todamateria.com.br/frequencia-e-periodo/. Zugang unter:
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