Częstotliwość i okres to dwa powiązane pojęcia w fizyce. Oba dotyczą zjawisk, które regularnie się powtarzają. Podczas gdy okres to czas wystąpienia powtórzenia, częstotliwość to liczba wystąpień zjawiska w każdej jednostce czasu.
Częstotliwość (f)
Częstotliwość jest tzw F jako liczbę wystąpień zdarzenia w jednostce czasu. Jeśli N czy jest to liczba powtórzeń:
Przykładem częstotliwości jest liczba pełnych obrotów Ziemi wokół własnej osi w ciągu tygodnia. Jeśli jednostką czasu jest tydzień, a cała pętla to dzień, częstotliwość będzie wynosić:
To znaczy siedem okrążeń w ciągu tygodnia.
W Międzynarodowym Układzie Jednostek (SI) brana jest pod uwagę liczba powtórzeń na sekundę, przy czym domyślną jednostką jest herc (Hz).
1 Hz = 1 cykl na sekundę
Przykład
Z jaką częstotliwością pracuje silnik, który wykonuje 120 cykli na minutę?
Koniec dyskusji)
Okres T to przedział czasu potrzebny do zakończenia jednego cyklu przez zjawisko. Jako przykład mamy okres 365,25 dni, w którym Ziemia wykonuje jeden obrót wokół Słońca.
W Międzynarodowym Układzie Jednostek (SI) okres mierzony jest w sekundach.
Związek między częstotliwością a okresem
Ponieważ częstotliwość f to liczba powtórzeń na sekundę, istnieje związek między tymi wielkościami.
W ten sposób znając okres T możemy wyznaczyć częstotliwość f. Możliwe jest również określenie okresu po uzyskaniu częstotliwości.
Ponieważ T jest mierzone w sekundach, częstotliwość jest określana przez . Ta jednostka nazywa się hercem.
Częstotliwość i okres w ruchu kołowym
Ponieważ ruch okrężny bada ruchy, które są regularnie powtarzane, częstotliwość i okres są szeroko stosowane do jego scharakteryzowania.
Okres to czas, w którym ciało w ruchu kołowym wykonuje jeden obrót, a częstotliwość to liczba powtórzeń na sekundę.
W różnych urządzeniach i maszynach wirujących często sprawdza się częstotliwość wyrażoną w obrotach na minutę RPM.
Konwersja RPM na Hz
Możemy powiązać liczbę obrotów zachodzących w każdej minucie (RPM) z liczbą obrotów w ciągu sekundy (Hz).
60 obrotów na minutę to 60 obrotów na 60 sekund.
Aby określić, ile Hz równa się wartości w obrotach na minutę, dzielimy przez 60.
Na przykład, jeśli maszyna pracuje z prędkością 1380 obr./min, częstotliwość w Hz będzie wynosić:
Częstotliwość, okres i prędkość kątowa
prędkość kątowa jest określony przez przemieszczenie kątowe
który występuje w przedziale czasowym
.
Biorąc pod uwagę przemieszczenie kątowe pełnego obrotu , a czas jako okres T, prędkość kątową można zapisać jako:
Jak , możemy również zapisać prędkość:
Domyślną jednostką prędkości kątowej jest radian na sekundę (rad/s).
Przebieg, częstotliwość i okres
W badaniu fal koncepcje częstotliwości i okresu są szeroko stosowane, zarówno fale elektromagnetyczne, jak i mechaniczne.
Uważa się, że jest to okres czasu potrzebny fali do opuszczenia wysokości, takiej jak na przykład szczyt lub dolina, i powrotu do tej początkowej pozycji.
Częstotliwość to liczba powtórzeń fali w ciągu sekundy.
Zobacz też:
- fale
- Ruch kołowy
- prosty harmonijmy ruch
- Prędkość kątowa
ASTH, Rafał. Częstotliwość i okres: co to jest i jak to obliczyć.Wszystko się liczy, [nd]. Dostępne w: https://www.todamateria.com.br/frequencia-e-periodo/. Dostęp pod adresem:
Zobacz też
- fale
- Prędkość kątowa
- Ruch kołowy
- Wahadło proste: okres, energia potencjalna i siła przywracająca
- prosty harmonijmy ruch
- Fale dźwiękowe
- fale mechaniczne
- Ćwiczenia na ruchu jednostajnym okrężnym
