Frecvența și perioada sunt două concepte interconectate în fizică. Ambele se ocupă de fenomene care se repetă în mod regulat. În timp ce perioada este timpul în care se produce o repetare, frecvența este numărul de ori când apare un fenomen în fiecare unitate de timp.
Frecvența (f)
Se numește frecvența f ca de câte ori apare un eveniment pe unitatea de timp. dacă n este acest număr de repetări:
Un exemplu de frecvență este numărul de rotații complete pe care Pământul se rotește în jurul axei sale într-o săptămână. Dacă unitatea de timp este o săptămână și bucla completă este o zi, frecvența va fi:
Adică șapte ture într-o săptămână.
În Sistemul Internațional de Unități (SI), se ia în considerare numărul de repetări pe secundă, unitatea implicită fiind Hertz (Hz).
1 Hz = 1 ciclu pe secundă
Exemplu
Un motor care completează 120 de cicluri pe minut funcționează cu ce frecvență?
Perioada (T)
Perioada T este intervalul de timp necesar pentru ca un fenomen să finalizeze un ciclu. De exemplu, avem perioada de 365,25 zile pentru ca Pământul să completeze o revoluție în jurul Soarelui.
În Sistemul Internațional de Unități (SI), perioada se măsoară în secunde.
Relația dintre frecvență și perioadă
Deoarece frecvența f este numărul de repetări pe secundă, există o relație între aceste mărimi.
În acest fel, cunoscând perioada T putem determina frecvența f. De asemenea, este posibil să determinați perioada odată ce aveți frecvența.
Deoarece T se măsoară în secunde, frecvența este determinată de . Această unitate se numește Hertz.
Frecvența și perioada în mișcare circulară
Deoarece mișcarea circulară studiază mișcările care sunt repetate în mod regulat, frecvența și perioada sunt utilizate pe scară largă pentru a o caracteriza.
Perioada este timpul necesar unui corp în mișcare circulară pentru a finaliza o tură, iar frecvența este numărul de repetări pe secundă.
În diverse echipamente și mașini rotative este obișnuit să se verifice frecvența în termeni de rotații pe minut RPM.
Conversia RPM în Hz
Putem asocia numărul de rotații care au loc în fiecare minut (RPM) cu numărul de rotații în fiecare secundă (Hz).
60 de rotații la fiecare minut este egal cu 60 de rotații la fiecare 60 de secunde.
Pentru a determina câți Hz este egal cu o valoare în RPM, împărțim la 60.
De exemplu, dacă o mașină funcționează la 1 380 RPM, frecvența, în Hz, va fi:
Frecvență, perioadă și viteză unghiulară
viteza unghiulara este determinată de deplasarea unghiulară
care apare în intervalul de timp
.
Având în vedere deplasarea unghiulară a unei revoluții complete , iar timpul ca perioada T, viteza unghiulară poate fi scrisă ca:
La fel de , putem scrie și viteza:
Unitatea implicită de viteză unghiulară este radianul pe secundă (rad/s).
Forma de undă, frecvență și perioadă
În studiul undelor, conceptele de frecvență și perioadă sunt utilizate pe scară largă, fie ele electromagnetice sau mecanice.
Este considerată perioadă timpul necesar pentru ca un val să părăsească o înălțime, cum ar fi un vârf sau o vale, de exemplu, și să revină la această poziție inițială.
Frecvența este de câte ori o undă repetă această mișcare în fiecare secundă.
Vezi si:
- valuri
- Mișcare circulară
- mișcare armonică simplă
- Viteză unghiulară
ASTH, Rafael. Frecvența și perioada: ce este și cum se calculează.Tot Materia, [n.d.]. Disponibil in: https://www.todamateria.com.br/frequencia-e-periodo/. Acces la:
Vezi și tu
- valuri
- Viteză unghiulară
- Mișcare circulară
- Pendul simplu: perioadă, energie potențială și forță de restabilire
- mișcare armonică simplă
- Unde sonore
- unde mecanice
- Exerciții de mișcare circulară uniformă
