תדירות ותקופה: מה זה ואיך לחשב

תדירות ותקופה הם שני מושגים הקשורים זה בזה בפיזיקה. שניהם עוסקים בתופעות שחוזרות על עצמן באופן קבוע. בעוד תקופה היא הזמן שבו חוזרת להתרחש, התדירות היא מספר הפעמים שתופעה מתרחשת בכל יחידת זמן.

תדירות (ו)

התדר נקרא ו כמספר הפעמים שאירוע מתרחש ביחידת זמן. אם נ זה מספר החזרות הזה:

ישר f שווה למונה הישר n על פני המכנה תוספת ישרה t סוף השבר

דוגמה לתדירות היא מספר הסיבובים השלמים שכדור הארץ מסתובב סביב צירו בשבוע. אם יחידת הזמן היא שבוע והלולאה המלאה היא יום, התדירות תהיה:

f ישר שווה 7 לאורך שבוע

כלומר, שבע הקפות בשבוע.

במערכת היחידות הבינלאומית (SI), מספר החזרות בשנייה נחשב, כאשר יחידת ברירת המחדל היא הרץ (הרץ).

1 הרץ = מחזור אחד לשנייה

דוגמא
מנוע שמסיים 120 מחזורים לדקה עובד באיזה תדירות?

ישר f שווה למונה ישר n מעל מכנה תוספת ישרה t סוף השבר שווה למונה 120 מעל מכנה 1 רווח מינימלי סוף שבר שווה למונה 120 על פני מכנה 60 רווח s סוף שבר שווה ל-2 שטח הרץ

תקופה (T)

התקופה T היא מרווח הזמן הנדרש לתופעה כדי להשלים מחזור אחד. כדוגמה, יש לנו פרק זמן של 365.25 ימים לכדור הארץ להשלים מהפכה אחת סביב השמש.

במערכת היחידות הבינלאומית (SI), התקופה נמדדת בשניות.

קשר בין תדירות לתקופה

מכיוון שהתדירות f היא מספר החזרות בשנייה, יש קשר בין הגדלים הללו.

התחל סגנון מתמטי גודל 18 פיקסלים ישר f שווה 1 מעל ישר T סגנון סוף

בדרך זו, בהכרת התקופה T נוכל לקבוע את התדר f. אפשר גם לקבוע את התקופה ברגע שיש לך את התדירות.

bold T bold שווה bold 1 על פני f

מכיוון ש-T נמדד בשניות, התדירות נקבעת על ידי 1 על רווח s ישר או רווח ישר s בחזקת מינוס 1 קצה האקספוננציאלי. יחידה זו נקראת הרץ.

1 מעל s ישר שווה s ישר בחזקת מינוס 1 קצה האקספוננציאלי שווה 1 הרץ

תדירות ותקופה בתנועה מעגלית

כאשר תנועה מעגלית חוקרת תנועות שחוזרות על עצמן באופן קבוע, נעשה שימוש נרחב בתדירות ובתקופה כדי לאפיין אותה.

התקופה היא הזמן שלוקח לגוף בתנועה מעגלית להשלים סיבוב אחד, והתדירות היא מספר החזרות בשנייה.

בציוד ומכונות מסתובבות שונות מקובל לבדוק את התדירות במונחים של סיבובים לדקה סל"ד.

המרת סל"ד להרץ

אנו יכולים לשייך את מספר הסיבובים המתרחשים בכל דקה (RPM) למספר הסיבובים בכל שנייה (Hz).

60 סיבובים כל דקה שווה 60 סיבובים כל 60 שניות.

רווח 60 רווח סל

כדי לקבוע כמה הרץ שווה לערך בסל"ד, נחלק ב-60.

לדוגמה, אם מכונה עובדת ב-1,380 סל"ד, התדר, בהרץ, יהיה:

מונה 1 רווח 380 מעל מכנה 60 סוף שבר שווה ל-23 רווח הרץ

תדירות, תקופה ומהירות זוויתית

המהירות הזוויתית אומגה פי הטבעת נקבע על ידי תזוזה זוויתית תוספת ישרה fi שמתרחשת במרווח הזמן תוספת ישרה t.

תוספת ישרה אומגה שווה למונה תוספת ישרה fi על פני המכנה תוספת ישרה t סוף השבר

בהתחשב בתזוזה זוויתית של סיבוב שלם 2 פי ישרים, וזמן בתור התקופה T, ניתן לכתוב את המהירות הזוויתית כך:

אומגה ישרה שווה למונה 2 ישר פאי מעל המכנה ישר T סוף השבר

כפי ש רווח קו f שווה 1 מעל קו T רווח, נוכל גם לכתוב את המהירות:

רווח ישר אומגה שווה רווח 2 רווח פי ישר. רווח ישר f

יחידת ברירת המחדל של מהירות זוויתית היא הרדיאן לשנייה (רד/s).

צורת גל, תדירות ותקופה

בחקר הגלים נעשה שימוש נרחב במושגים של תדירות ותקופה, בין אם גלים אלקטרומגנטיים או מכניים.

זה נחשב לפרק הזמן הדרוש לגל לעזוב גובה, כמו פסגה או עמק, למשל, ולחזור למיקום ההתחלתי הזה.

גל ותקופתו.

תדירות היא מספר הפעמים שגל חוזר על תנועה זו בכל שנייה.

ראה גם:

  • גלים
  • תנועה סיבובית
  • תנועה הרמונית פשוטה
  • מהירות זוויתית

ASTH, רפאל. תדירות ותקופה: מה זה ואיך לחשב את זה.הכל עניין, [נ.ד.]. אפשר להשיג ב: https://www.todamateria.com.br/frequencia-e-periodo/. גישה ב:

ראה גם

  • גלים
  • מהירות זוויתית
  • תנועה סיבובית
  • מטוטלת פשוטה: נקודה, אנרגיה פוטנציאלית וכוח משחזר
  • תנועה הרמונית פשוטה
  • גלי קול
  • גלים מכניים
  • תרגילים בתנועה מעגלית אחידה
אנרגיה פוטנציאלית כוח משיכה ואלסטית. אנרגיה פוטנציאלית

אנרגיה פוטנציאלית כוח משיכה ואלסטית. אנרגיה פוטנציאלית

בחוויה היומיומית שלנו אנו מבינים ומשתמשים במילה אנרגיה כמשהו שקשור תמיד לתנועה. למשל, כדי שמכונית...

read more

פיזיקה במעלית

כוח המשקל שלנו (P = מ"ג), המפנה תמיד כלפי מטה, פועל על משטח מגע כך שהוא יחול עלינו כוח נורמלי (FN...

read more
תנועה מעגלית מגוונת באופן אחיד (MCUV)

תנועה מעגלית מגוונת באופן אחיד (MCUV)

במכניקה הקלאסית, תנועה מעגלית מורכבת מתנועת חלקיק על מעגל במהירות זוויתית. גופים, כמו לוויינים מל...

read more