ความถี่และคาบเป็นสองแนวคิดที่เชื่อมโยงกันในวิชาฟิสิกส์ ทั้งสองจัดการกับปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นเป็นประจำ ในขณะที่ช่วงเวลาคือเวลาที่จะเกิดซ้ำ ความถี่คือจำนวนครั้งที่ปรากฏการณ์เกิดขึ้นในแต่ละหน่วยเวลา
ความถี่ (ฉ)
ความถี่เรียกว่า ฉ เป็นจำนวนครั้งที่เกิดเหตุการณ์ต่อหน่วยเวลา ถ้า น จำนวนการทำซ้ำนี้:
ตัวอย่างของความถี่คือจำนวนรอบของการหมุนรอบตัวเองที่โลกหมุนรอบแกนในหนึ่งสัปดาห์ ถ้าหน่วยเวลาเป็นหนึ่งสัปดาห์และวนครบหนึ่งวัน ความถี่จะเป็น:
นั่นคือเจ็ดรอบในหนึ่งสัปดาห์
ในระบบหน่วยสากล (SI) จะพิจารณาจำนวนการทำซ้ำต่อวินาที โดยมีหน่วยเริ่มต้นคือเฮิรตซ์ (Hz)
1 Hz = 1 รอบต่อวินาที
ตัวอย่าง
เครื่องยนต์ที่ครบ 120 รอบต่อนาทีทำงานที่ความถี่ใด
ระยะเวลา (T)
ช่วงเวลา T คือช่วงเวลาที่จำเป็นเพื่อให้ปรากฏการณ์หนึ่งรอบเสร็จสมบูรณ์ ตัวอย่างเช่น เรามีเวลา 365.25 วันที่โลกจะโคจรรอบดวงอาทิตย์ครบหนึ่งรอบ
ในระบบหน่วยสากล (SI) ระยะเวลาจะถูกวัดเป็นวินาที
ความสัมพันธ์ระหว่างความถี่และระยะเวลา
เนื่องจากความถี่ f คือจำนวนครั้งต่อวินาที จึงมีความสัมพันธ์ระหว่างขนาดเหล่านี้
ด้วยวิธีนี้เมื่อรู้ระยะเวลา T เราสามารถกำหนดความถี่ f นอกจากนี้ยังสามารถกำหนดระยะเวลาได้เมื่อคุณมีความถี่แล้ว
เนื่องจาก T มีหน่วยวัดเป็นวินาที ความถี่จึงถูกกำหนดโดย . หน่วยนี้เรียกว่าเฮิรตซ์
ความถี่และคาบในการเคลื่อนที่แบบวงกลม
เนื่องจากการเคลื่อนที่แบบวงกลมศึกษาการเคลื่อนไหวที่เกิดขึ้นซ้ำๆ เป็นประจำ จึงมีการใช้ความถี่และระยะเวลาอย่างกว้างขวางในการระบุลักษณะดังกล่าว
ช่วงเวลาคือเวลาที่ร่างกายเคลื่อนไหวเป็นวงกลมเพื่อหมุนจนครบหนึ่งรอบ และความถี่คือจำนวนครั้งที่เกิดซ้ำต่อวินาที
ในอุปกรณ์ต่างๆ และเครื่องหมุน เป็นเรื่องปกติที่จะตรวจสอบความถี่ในแง่ของรอบต่อนาที RPM
การแปลง RPM เป็น Hz
เราสามารถเชื่อมโยงจำนวนรอบที่เกิดขึ้นในแต่ละนาที (RPM) กับจำนวนรอบในแต่ละวินาที (Hz)
60 รอบทุกๆ นาที เท่ากับ 60 รอบทุกๆ 60 วินาที
เพื่อกำหนดจำนวน Hz เท่ากับค่าใน RPM เราหารด้วย 60
ตัวอย่างเช่น ถ้าเครื่องจักรทำงานที่ 1 380 รอบต่อนาที ความถี่ในหน่วย Hz จะเป็น:
ความถี่ คาบ และความเร็วเชิงมุม
ความเร็วเชิงมุม ถูกกำหนดโดยการกระจัดเชิงมุม
ที่เกิดขึ้นในช่วงเวลา
.
พิจารณาการกระจัดเชิงมุมของการปฏิวัติสมบูรณ์ และเวลาเป็นคาบ T ความเร็วเชิงมุมเขียนได้ดังนี้
เช่น เรายังสามารถเขียนความเร็ว:
หน่วยเริ่มต้นของความเร็วเชิงมุมคือเรเดียนต่อวินาที (rad/s)
รูปคลื่น ความถี่ และคาบ
ในการศึกษาคลื่น แนวคิดเกี่ยวกับความถี่และช่วงเวลาถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย ไม่ว่าจะเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าหรือคลื่นกล
ถือเป็นระยะเวลาที่จำเป็นสำหรับคลื่นที่จะออกจากความสูง เช่น ยอดเขาหรือหุบเขา เป็นต้น และกลับสู่ตำแหน่งเริ่มต้นนี้
ความถี่คือจำนวนครั้งที่คลื่นเคลื่อนที่ซ้ำในแต่ละวินาที
ดูเพิ่มเติม:
- คลื่น
- การเคลื่อนที่เป็นวงกลม
- การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย
- ความเร็วเชิงมุม
ASTH, ราฟาเอล. ความถี่และระยะเวลา: มันคืออะไรและจะคำนวณได้อย่างไรเรื่องทั้งหมด, [n.d.]. มีอยู่ใน: https://www.todamateria.com.br/frequencia-e-periodo/. เข้าถึงได้ที่:
ดูด้วย
- คลื่น
- ความเร็วเชิงมุม
- การเคลื่อนที่เป็นวงกลม
- ลูกตุ้มอย่างง่าย: คาบ พลังงานศักย์ และแรงคืนสภาพ
- การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย
- คลื่นเสียง
- คลื่นกล
- แบบฝึกหัดการเคลื่อนที่เป็นวงกลมสม่ำเสมอ
