Η συχνότητα και η περίοδος είναι δύο αλληλένδετες έννοιες στη φυσική. Και οι δύο αντιμετωπίζουν φαινόμενα που επαναλαμβάνονται τακτικά. Ενώ η περίοδος είναι ο χρόνος για να συμβεί μια επανάληψη, η συχνότητα είναι ο αριθμός των φορών που εμφανίζεται ένα φαινόμενο σε κάθε μονάδα χρόνου.
Συχνότητα (f)
Η συχνότητα ονομάζεται φά ως ο αριθμός των φορών που συμβαίνει ένα γεγονός ανά μονάδα χρόνου. αν n είναι αυτός ο αριθμός επαναλήψεων:
Ένα παράδειγμα συχνότητας είναι ο αριθμός των πλήρων στροφών που περιστρέφεται η Γη γύρω από τον άξονά της σε μια εβδομάδα. Εάν η μονάδα χρόνου είναι μια εβδομάδα και ο πλήρης βρόχος είναι μια ημέρα, η συχνότητα θα είναι:
Δηλαδή επτά γύρους σε μια εβδομάδα.
Στο Διεθνές Σύστημα Μονάδων (SI), λαμβάνεται υπόψη ο αριθμός των επαναλήψεων ανά δευτερόλεπτο, με την προεπιλεγμένη μονάδα να είναι τα Hertz (Hz).
1 Hz = 1 κύκλος ανά δευτερόλεπτο
Παράδειγμα
Σε ποια συχνότητα λειτουργεί ένας κινητήρας που ολοκληρώνει 120 κύκλους το λεπτό;
Περίοδος (T)
Η περίοδος T είναι το χρονικό διάστημα που απαιτείται για ένα φαινόμενο να ολοκληρώσει έναν κύκλο. Για παράδειγμα, έχουμε την περίοδο των 365,25 ημερών για να ολοκληρώσει η Γη μια περιστροφή γύρω από τον Ήλιο.
Στο Διεθνές Σύστημα Μονάδων (SI), η περίοδος μετριέται σε δευτερόλεπτα.
Σχέση συχνότητας και περιόδου
Καθώς η συχνότητα f είναι ο αριθμός των επαναλήψεων ανά δευτερόλεπτο, υπάρχει σχέση μεταξύ αυτών των μεγεθών.
Με αυτόν τον τρόπο, γνωρίζοντας την περίοδο T μπορούμε να προσδιορίσουμε τη συχνότητα f. Είναι επίσης δυνατό να προσδιορίσετε την περίοδο αφού έχετε τη συχνότητα.
Εφόσον το Τ μετριέται σε δευτερόλεπτα, η συχνότητα καθορίζεται από . Αυτή η μονάδα ονομάζεται Hertz.
Συχνότητα και περίοδος σε κυκλική κίνηση
Καθώς η κυκλική κίνηση μελετά κινήσεις που επαναλαμβάνονται τακτικά, η συχνότητα και η περίοδος χρησιμοποιούνται ευρέως για τον χαρακτηρισμό της.
Η περίοδος είναι ο χρόνος που χρειάζεται ένα σώμα σε κυκλική κίνηση για να ολοκληρώσει μια στροφή και η συχνότητα είναι ο αριθμός των επαναλήψεων ανά δευτερόλεπτο.
Σε διάφορους εξοπλισμούς και περιστρεφόμενες μηχανές είναι σύνηθες να ελέγχεται η συχνότητα ως προς τις στροφές ανά λεπτό RPM.
Μετατροπή RPM σε Hz
Μπορούμε να συσχετίσουμε τον αριθμό των στροφών που συμβαίνουν κάθε λεπτό (RPM) με τον αριθμό των στροφών κάθε δευτερόλεπτο (Hz).
60 περιστροφές κάθε λεπτό ισούται με 60 περιστροφές κάθε 60 δευτερόλεπτα.
Για να προσδιορίσουμε πόσα Hz ισούται με μια τιμή σε RPM, διαιρούμε με το 60.
Για παράδειγμα, εάν ένα μηχάνημα λειτουργεί στις 1 380 RPM, η συχνότητα, σε Hz, θα είναι:
Συχνότητα, περίοδος και γωνιακή ταχύτητα
η γωνιακή ταχύτητα καθορίζεται από τη γωνιακή μετατόπιση
που συμβαίνει στο χρονικό διάστημα
.
Λαμβάνοντας υπόψη τη γωνιακή μετατόπιση μιας πλήρους περιστροφής και χρόνος ως περίοδος T, η γωνιακή ταχύτητα μπορεί να γραφτεί ως:
Οπως και , μπορούμε επίσης να γράψουμε την ταχύτητα:
Η προεπιλεγμένη μονάδα γωνιακής ταχύτητας είναι το ακτίνιο ανά δευτερόλεπτο (rad/s).
Κυματομορφή, συχνότητα και περίοδος
Στη μελέτη των κυμάτων, οι έννοιες της συχνότητας και της περιόδου χρησιμοποιούνται ευρέως, είτε ηλεκτρομαγνητικά είτε μηχανικά κύματα.
Θεωρείται ως περίοδος ο χρόνος που απαιτείται για να φύγει ένα κύμα από ένα ύψος, όπως μια κορυφή ή μια κοιλάδα, για παράδειγμα, και να επιστρέψει σε αυτήν την αρχική θέση.
Συχνότητα είναι ο αριθμός των φορών που ένα κύμα επαναλαμβάνει αυτή την κίνηση κάθε δευτερόλεπτο.
Δείτε επίσης:
- κυματιστά
- Κυκλική κίνηση
- απλή αρμονική κίνηση
- Γωνιακή ταχύτητα
ΑΣΘ, Ραφαήλ. Συχνότητα και περίοδος: τι είναι και πώς να το υπολογίσετε.Όλα έχουν σημασία, [ν.δ.]. Διαθέσιμο σε: https://www.todamateria.com.br/frequencia-e-periodo/. Πρόσβαση σε:
Δείτε και εσείς
- κυματιστά
- Γωνιακή ταχύτητα
- Κυκλική κίνηση
- Απλό εκκρεμές: περίοδος, δυναμική ενέργεια και δύναμη επαναφοράς
- απλή αρμονική κίνηση
- Ηχητικά κύματα
- Μηχανικά Κύματα
- Ασκήσεις για ομοιόμορφη κυκλική κίνηση
