Frequenza di rotazione dà il numero di rotazioni o rivoluzioni che un oggetto è sottoposto a una specifica unità di tempo. L'unità di frequenza standard è un hertz (Hz), che significa giri al secondo. Un'altra unità comune è rpm o giri al minuto. Il metodo utilizzato per calcolare una frequenza di rotazione dipenderà il tipo delle informazioni iniziali che avete circa la rotazione.
Istruzioni
Mediante osservazione diretta
• Utilizzare un cronometro per misurare il tempo che ci vuole l'oggetto fanno N, giri completi o rotazioni e registrare il risultato.
Ad esempio, utilizzando un cronometro si record che ci vuole una filatura ruote 24,5 secondi per fare N = 35 giri completi.
• Divisione di N per il momento di ottenere la frequenza di rotazione. Se il tempo è espresso in secondi, l'unità per la frequenza di rotazione sarà Hz. Se il vostro tempo è in minuti, l'unità di frequenza è giri/min.
In questo esempio, la frequenza di rotazione è 35/24.5 o 1.4
• Aggiungere le unità corrette alla tua risposta.
In questo esempio, il tempo utilizzato è secondi quindi la risposta finale è 1,4 Hz
Il periodo di utilizzo
• Ottenere il periodo dell'oggetto rotante. Il periodo di rotazione è il tempo che impiega l'oggetto per fare una rotazione completa.
Ad esempio, una stella di neutroni ha un periodo misurato di rotazione di 2,5 millisecondi o secondi 0,0025.
• Calcolare il periodo di 1 per ottenere la frequenza di rotazione. Il periodo e la frequenza di rotazione sono inversi uno da altro così il periodo = frequenza di 1/rotazione e la frequenza di rotazione = 1/periodo.
In questo esempio, la stella di neutrone ha una frequenza di rotazione di 1/.0025 o 400.
• Aggiungere le unità corrette alla tua risposta.
In questo esempio, il tempo utilizzato è secondi quindi la risposta finale è 400 Hz
Utilizzando velocità di superficie
• Ottenere la velocità a cui un punto fisso sulla superficie dell'oggetto è in movimento e il punto è come lontano dall'asse di rotazione.
Ad esempio, un punto selezionato sulla superficie di una rotella di filatura si trova a distanza di 10 pollici rispetto all'asse di rotazione. Come gira la ruota, questo punto si traccia un cerchio di raggio 10 pollici intorno all'asse di rotazione. Il punto si sposta lungo il percorso circolare ad una velocità di 15,7 pollici al secondo.
• Calcolare pi x 2 x raggio/velocità per trovare il tempo prende il punto per fare un circuito. Questo è il periodo di rotazione. Il pi di 2 x di termine x raggio è la circonferenza del cerchio (distanza intorno al bordo del cerchio), dove pi = 3.14. Le stesse unità di distanza deve essere utilizzata per il raggio e la velocità.
In questo esempio, il periodo è di 2 x 3.14 x 10/15,7 = 4 secondi.
• Calcolare il periodo di 1 per ottenere la frequenza di rotazione.
Per esempio, la frequenza di rotazione è 1/4 = 0,25.
• Aggiungere le unità corrette alla tua risposta.
In questo esempio, il tempo utilizzato è secondi quindi la risposta finale è 0,25 Hz
Utilizzando la velocità angolare
• Ottenere la velocità angolare dell'oggetto rotante. La velocità angolare dà l'angolo attraverso il quale l'oggetto rotante si trasforma in una determinata unità di tempo. Un giro completo è una rotazione di 360 gradi o 2 x pi greco radianti. Per calcolare la frequenza di rotazione, unità radiante deve essere utilizzato per le unità comuni velocità angolare per velocità angolare sono radianti/secondo o radianti/minuto.
Ad esempio, possono essere acquistati dischi rigidi dei computer che hanno una velocità di rotazione di 62.800 radianti/minuto.
• Dividere la velocità angolare (pi x 2) per ottenere la frequenza di rotazione.
Per questo esempio, il disco rigido del computer ha una frequenza di rotazione di 62.800 /(2 x 3.14) = 10.000.
• Aggiungere le unità corrette alla tua risposta.
In questo esempio, il tempo utilizzato è minuti quindi la risposta finale è di 10.000 giri/min.
Consigli & Avvertenze
- Quando si misura il tempo che impiega un oggetto per fare rotazioni N, marca N grande abbastanza in modo che l'errore di temporizzazione associato a partire e fermare il cronometro è trascurabile. Scegliere N in modo che il tempo misurato è almeno 20 secondi.
- Se la velocità angolare è data in unità di gradi/secondo o gradi/minuto, è possibile convertire questo a radianti/secondo o minuto moltiplicando per il fattore di conversione pi/180 radianti = 3.14/180 = 0.01744