Fréquence de rotation donne le nombre de rotations ou des révolutions que subit un objet dans une unité de temps déterminée. L'unité de fréquence standard est un hertz (Hz), ce qui signifie tours par seconde. Une autre unité commune est rpm, ou tours par minute. La méthode utilisée pour calculer une fréquence de rotation dépendra du type d'information initiale que vous avez sur la rotation.
Instructions
Utilisation Observation directe
1 Utilisez un chronomètre pour mesurer le temps qu'il prend l'objet pour faire N, tours ou rotations complètes, et enregistrer le résultat.
Par exemple, en utilisant un chronomètre vous enregistrez qu'il faut une roue de rotation 24,5 secondes pour faire N = 35 tours complets.
2 Divisez N par le temps pour obtenir la fréquence de rotation. Si votre temps est en secondes, les unités de votre fréquence de rotation seront Hz. Si votre temps est en minutes, l'unité de fréquence est rpm.
Dans cet exemple, la fréquence de rotation est de 35 / 24,5 ou 1,4
3 Ajouter les unités correctes pour votre réponse.
Pour cet exemple, le temps utilisé est secondes pour la réponse finale est de 1,4 Hz
Utilisation de la période
4 Obtenir la période de l'objet en rotation. La période de rotation est le temps qu'il prend l'objet pour faire une rotation complète.
Par exemple, une étoile à neutrons a une période de rotation mesurée de 2,5 millisecondes ou 0,0025 secondes.
5 Calculer 1 / période pour obtenir la fréquence de rotation. La période et la fréquence de rotation sont inverses l'une de l'autre de sorte que la période = 1 / fréquence de rotation et la fréquence = 1 / période de rotation.
Pour cet exemple, l'étoile à neutrons a une fréquence de 1 / 0,0025 ou 400 de rotation.
6 Ajouter les unités correctes pour votre réponse.
Pour cet exemple, le temps utilisé est secondes pour la réponse finale est de 400 Hz
Utilisation de la vitesse de surface
7 Obtenir la vitesse à laquelle un point fixe sur la surface de l'objet se déplace et dans quelle mesure le point est de l'axe de rotation.
Par exemple, un point sélectionné sur la surface d'une roue de rotation est situé à une distance de 10 pouces de l'axe de rotation. Comme la roue tourne, ce point tracer un cercle de rayon 10 pouces autour de l'axe de rotation. Le point se déplace le long de la trajectoire circulaire à une vitesse de 15,7 pouces par seconde.
8 Calculer 2 x pi x rayon / vitesse pour trouver le temps nécessaire au point de faire un circuit. Ceci est la période de la rotation. Le terme 2 x pi x rayon est la circonférence du cercle (distance autour du bord du cercle), où pi = 3.14. Les mêmes unités de distance doivent être utilisées pour le rayon et la vitesse.
Dans cet exemple, la période est de 2 x 3.14 x 10 / 15,7 = 4 secondes.
9 Calculer 1 / période pour obtenir la fréquence de rotation.
Pour notre exemple, la fréquence de rotation est de 04/01 = 0,25.
dix Ajouter les unités correctes pour votre réponse.
Pour cet exemple, le temps utilisé est secondes de sorte que la réponse finale est de 0,25 Hz
Utilisation de la vitesse angulaire
11 Obtenir la vitesse angulaire de l'objet en rotation. La vitesse angulaire donne l'angle à travers lequel tourne l'objet en rotation dans une unité de temps donnée. Un tour complet est une rotation de 360 degrés ou 2 radians x pi. Pour calculer la fréquence de rotation, les unités radian doivent être utilisées pour les unités communes de vitesse angulaire pour la vitesse angulaire sont radians / seconde ou radians / minute.
Par exemple, les disques durs d'ordinateur peuvent être achetés qui ont une vitesse de 62.800 radians / minute de rotation.
12 Divisez la vitesse angulaire par (2 x pi) pour obtenir la fréquence de rotation.
Pour cet exemple, le disque dur de l'ordinateur a une fréquence de 62800 / (2 x 3,14) = 10,000 rotation.
13 Ajouter les unités correctes pour votre réponse.
Pour cet exemple, le temps utilisé est minutes pour la réponse finale est de 10.000 tours par minute.
Conseils et avertissements
- Lors de la mesure du temps qu'il faut un objet pour N rotations, faire assez N grand pour que l'erreur de synchronisation associé à démarrer et arrêter le chronomètre est négligeable. Choisir N de telle sorte que le temps mesuré est au moins 20 secondes.
- Si la vitesse angulaire est donnée en unités de degrés / seconde ou degrés / minute, vous pouvez convertir en radians / seconde ou radians / minute en multipliant par le facteur de conversion pi / 180 = 3,14 / 180 = 0,01744