Como faço para determinar frequências de rotação?

A frequência de rotação de uma roda gigante pode ser medido diretamente.

Frequência rotacional dá o número de rotações ou de rotações que um objecto sofre de uma determinada unidade de tempo. A unidade padrão de frequência é um Hertz (Hz), o que significa rotações por segundo. Outra unidade comum é rpm, ou rotações por minuto. O método utilizado para calcular uma velocidade de rotação irá depender do tipo de informação inicial tem sobre a rotação.

Coisas que você precisa

  • Cronômetro
  • Calculadora
  • Lápis
  • Papel

Usando Observação Directa

  • Use um cronômetro para medir o tempo que leva o objeto para fazer N, voltas completas ou rotações, e registrar o resultado.

    Por exemplo, usando um cronômetro gravar que leva uma roda de fiar 24,5 segundos para fazer N = 35 voltas completas.

  • Divida N pelo tempo para obter a frequência de rotação. Se o seu tempo é em segundos, as unidades para a sua frequência de rotação será Hz. Se o seu tempo é em minutos, a unidade de frequência é rpm.

    Para este exemplo, a frequência de rotação é de 35 / 24,5 ou 1,4

  • Adicione as unidades corretas para a sua resposta.

    Para este exemplo, o tempo utilizado é segundos de modo que a resposta final é 1,4 Hz

Usando o Período

  • Obter o período do objecto em rotação. O período de rotação é o tempo que leva o objeto para fazer uma rotação completa.

    Por exemplo, uma estrela de neutrões tem um período de medição de rotação de 2,5 milissegundos ou 0,0025 segundos.

  • Calcule 1 / período para obter a frequência de rotação. O período e frequência de rotação são inversas entre si de modo que o período = 1 frequência / rotação ea frequência = 1 / período de rotação.

    Para este exemplo, a estrela de neutrões tem uma frequência de rotação de 1 / 0,0025 ou 400.

  • Adicione as unidades corretas para a sua resposta.

    Para este exemplo, o tempo utilizado é segundos de modo que a resposta final é de 400 Hz

Usando a velocidade de superfície



  • Obter a velocidade a que um ponto fixo sobre a superfície do objecto está em movimento e até que ponto a ponto é a partir do eixo de rotação.

    Por exemplo, um ponto seleccionado sobre a superfície de uma roda de fiação é localizado a uma distância de 10 polegadas a partir do eixo de rotação. À medida que a roda gira, este ponto irá traçar um círculo com um raio de 10 polegadas em torno do eixo de rotação. O ponto se move ao longo da trajectória circular a uma velocidade de 15,7 polegadas por segundo.

  • Calcule 2 x pi x raio / velocidade para encontrar o tempo que leva o ponto para fazer um circuito. Este é o período de rotação. O termo 2 x pi x raio é circunferência do círculo (distância ao redor da borda do círculo), onde pi = 3,14. As mesmas unidades de distância deve ser utilizado para o raio e a velocidade.

    Neste exemplo, o período é de 2 x 3,14 x 10 / 15.7 = 4 segundos.

  • Calcule 1 / período para obter a frequência de rotação.

    Para o nosso exemplo, a frequência de rotação é 1/4 = 0,25.

  • Adicione as unidades corretas para a sua resposta.

    Para este exemplo, o tempo utilizado é segundos de modo que a resposta final é de 0,25 Hz

Usando velocidade angular

  • Obter a velocidade angular do objecto em rotação. A velocidade angular dá o ângulo através do qual o objecto rodando se transforma numa dada unidade de tempo. Uma volta completa uma rotação de 360 ​​graus ou 2 radianos x pi. Para calcular a frequência de rotação, unidades radiano deve ser utilizada para as unidades comuns velocidade angular para a velocidade angular são radianos / segundo ou radianos / minuto.

    Por exemplo, unidades de disco rígido de computador pode ser adquirido que tem uma velocidade rotacional de 62.800 radianos / minuto.

  • Divida a velocidade angular por (2 x pi) para obter a frequência de rotação.

    Para este exemplo, o disco rígido do computador tem uma frequência rotacional de 62.800 / (2 x 3,14) = 10,000.

  • Adicione as unidades corretas para a sua resposta.

    Para este exemplo, o tempo utilizado é minutos de modo que a resposta final é de 10.000 rpm.

dicas & avisos

  • Ao medir o tempo que leva um objeto para fazer rotações N, N tornar grande o suficiente para que o erro de tempo associada a partida e parar o cronómetro é insignificante. Escolha N de modo a que o tempo medido é de pelo menos 20 segundos.
  • Se a velocidade angular é dada em unidades de graus / segundo ou graus / minuto, você pode converter isso em radianos / segundo ou radianos / minuto pela multiplicação pelo fator de conversão pi / 180 = 3,14 / 180 = 0,01744
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