周波数と周期は、物理学において相互に関連する 2 つの概念です。 どちらも定期的に繰り返される現象を扱います。 周期が繰り返しが起こる時間であるのに対し、頻度は単位時間当たりの現象の発生回数です。
周波数(f)
周波数はと呼ばれます f 単位時間当たりのイベントの発生回数。 もし n この繰り返しの回数は次のとおりです。
周波数の例としては、地球が 1 週間に地軸の周りを完全に回転する回数が挙げられます。 時間の単位が 1 週間で、完全なループが 1 日の場合、頻度は次のようになります。
つまり、1週間で7周ということになります。
国際単位系 (SI) では、1 秒あたりの繰り返し回数が考慮され、デフォルトの単位はヘルツ (Hz) です。
1 Hz = 1 秒あたり 1 サイクル
例
1 分あたり 120 サイクルを完了するエンジンはどのくらいの周波数で動作しますか?
周期(T)
期間 T は、現象が 1 つのサイクルを完了するのに必要な時間間隔です。 例として、地球が太陽の周りを 1 回転するのに 365.25 日かかります。
国際単位系 (SI) では、周期は秒単位で測定されます。
周波数と周期の関係
周波数 f は 1 秒あたりの繰り返し数であるため、これらの大きさの間には関係があります。
このようにして、周期 T がわかれば、周波数 f を決定できます。 周波数がわかれば期間を決定することも可能です。
T は秒単位で測定されるため、周波数は次のように求められます。 . この単位はヘルツと呼ばれます。
円運動の周波数と周期
円運動は規則的に繰り返される運動を研究するため、それを特徴付けるために周波数と周期が広く使用されています。
周期は円運動をする物体が 1 回転するのにかかる時間、周波数は 1 秒あたりの繰り返し回数です。
さまざまな機器や回転機械では、毎分回転数 RPM で周波数をチェックするのが一般的です。
RPM から Hz への変換
毎分に発生する回転数 (RPM) を毎秒の回転数 (Hz) に関連付けることができます。
1 分ごとに 60 回転すると、60 秒ごとに 60 回転することになります。
RPM の値が何 Hz に等しいかを判断するには、60 で割ります。
たとえば、機械が 1 380 RPM で動作する場合、周波数は Hz で次のようになります。
周波数、周期、角速度
角速度 角変位によって決まります
時間間隔内に発生する
.
完全な回転の角変位を考慮する 、時間を周期 T とすると、角速度は次のように記述できます。
として 、速度を書くこともできます。
角速度のデフォルトの単位はラジアン/秒 (rad/s) です。
波形、周波数、周期
波の研究では、電磁波であろうと機械波であろうと、周波数と周期の概念が広く使用されています。
波が例えば山や谷などの高さを離れて、その最初の位置に戻るまでに必要な時間と考えられます。
周波数は、波が毎秒この動きを繰り返す回数です。
こちらもご覧ください:
- 波
- 円運動
- 単純な調和運動
- 角速度
ASTH、ラファエル. 頻度と周期: それは何か、そしてその計算方法。オールマター, [発見]. 利用可能な地域: https://www.todamateria.com.br/frequencia-e-periodo/. アクセス:
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- 波
- 角速度
- 円運動
- 単振り子: 周期、位置エネルギー、復元力
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- 音波
- 機械波
- 等速円運動の練習
