Ako písať frekvenciu vo fyzike. Vzorec frekvencie. Veličiny charakterizujúce kmitanie

> Obdobie a frekvencia

Ako nájsť obdobie a frekvenciu– definícia a vzorec. Prečítajte si o uhlovej frekvencii, cykle, frekvenciách sínusových vĺn, jednotkách merania, rovniciach.

Obdobie je trvanie cyklu opakujúcej sa udalosti a frekvencia je počet cyklov za časové obdobie.

Učebný cieľ

• Prevod medzi frekvenciou a periódou.

Hlavné body

• Pravidelne sa opakujúci pohyb je periodický. Jedno úplné opakovanie je cyklus.
• Trvanie cyklu je obdobie.
• Frekvencia zobrazuje počet cyklov dokončených v určitom časovom období. Toto je prevrátená hodnota periódy a je určená vzorcom f = 1/T.
• Niektoré pohyby najlepšie charakterizuje uhlová frekvencia (ω). Vzťahuje sa na uhlový posun za určité časové obdobie. Vypočítané pomocou vzorca: ω = 2πf.

Podmienky

• Uhlová frekvencia je uhlový posun za určité časové obdobie.
• Perióda je trvanie jedného cyklu v opakujúcej sa udalosti.
• Frekvencia je pomer počtu opakovaní (n) periodického javu za jednotku času (t): f = n/t.

Príklad

Bol raz jeden viktoriánsky trik. Osoba mala počúvať zvuk muchy, zahrať nôtu na klavíri a povedať, koľkokrát netopier za sekundu udrel krídlami. Ak je to 200 krát za sekundu, potom frekvencia pohybu je f = 200/1 s = 200 Hz. Perióda je 1/200 sekundy: T = 1/f = (1/200) s = 0,005 s.

Obdobie a frekvencia

Tieto výrazy sa používajú na vyjadrenie opakovaného pohybu. Perióda je čas strávený jedným opakovaním. Jeden úplný prechod je cyklus. Frekvencia – počet cyklov za určité časové obdobie (f).

Sínusové vlny rôznych frekvencií. Nižšie majú vyššie frekvencie a horizontálna os zobrazuje čas.

Pojmy sú vyjadrené vo vzorci: F = 1/T.

Povedzme, že srdcová frekvencia novorodenca je 120-krát za minútu a perióda je pol sekundy. Ak zbystríte svoju intuíciu na očakávanie konjugácie veľkých frekvencií s krátkymi periódami (a naopak), vyhnete sa chybám.

Jednotky

Frekvencia sa najčastejšie počíta v hertzoch (Hz). 1 Hz znamená, že udalosť nastane raz za sekundu. Tradičnou jednotkou používanou v rotačných mechanických zariadeniach sú otáčky za minútu (rpm). Jednotkou obdobia je sekunda.

Uhlová frekvencia

Frekvencia periodického pohybu sa najlepšie prenáša cez uhlovú frekvenciu – ω. Vzťahuje sa na uhlový posun za jednotku času alebo rýchlosť zmeny stavu sínusového priebehu. Vo forme vzorca:

Kolesá sa otáčajú frekvenciouf cyklov za sekundu, čo možno opísať ako ω radiánov za sekundu. Mechanická spojka umožňuje lineárnym kmitom piestov parného stroja poháňať kolesá

y (t) = sin(θ(t)) = sin(ωt) = sin(2πft)

Uhlová frekvencia sa často zobrazuje v radiánoch za sekundu.

Rezonančná metóda na meranie frekvencií.

Metóda porovnávania frekvencií;

Metóda diskrétneho počítania je založená na počítaní impulzov požadovanej frekvencie za určité časové obdobie. Najčastejšie ho používajú digitálne frekvenčné počítadlá a práve touto jednoduchou metódou je možné získať pomerne presné údaje.

Viac o frekvencii striedavého prúdu sa dozviete z videa:

Spôsob dobíjania kondenzátora tiež nezahŕňa zložité výpočty. V tomto prípade je priemerná hodnota nabíjacieho prúdu úmerná frekvencii a meria sa pomocou magnetoelektrického ampérmetra. Stupnica prístroja je v tomto prípade kalibrovaná v Hertzoch.

Chyba takýchto meračov frekvencie je do 2%, a preto sú takéto merania celkom vhodné na domáce použitie.

Metóda merania je založená na elektrickej rezonancii, ktorá sa vyskytuje v obvode s nastaviteľnými prvkami. Frekvencia, ktorú je potrebné merať, je určená špeciálnou stupnicou samotného nastavovacieho mechanizmu.

Táto metóda poskytuje veľmi nízku chybu, ale používa sa len pre frekvencie nad 50 kHz.

Metóda porovnávania frekvencie sa používa v osciloskopoch a je založená na zmiešaní referenčnej frekvencie s nameranou. V tomto prípade sa vyskytujú údery určitej frekvencie. Keď tieto údery dosiahnu nulu, nameraný sa rovná referenčnému. Ďalej z čísla získaného na obrazovke pomocou vzorcov môžete vypočítať požadovanú frekvenciu elektrického prúdu.

Ďalšie zaujímavé video o frekvencii striedavého prúdu:

Charakteristika periodického procesu, ktorá sa rovná počtu dokončených cyklov procesu za jednotku času. Štandardné zápisy vo vzorcoch sú , , alebo . Jednotkou frekvencie v medzinárodnom systéme jednotiek (SI) je vo všeobecnosti hertz ( Hz, Hz). Prevrátená frekvencia sa nazýva perióda. Frekvencia, podobne ako čas, je jednou z najpresnejšie meraných fyzikálnych veličín: až do relatívnej presnosti 10 −17.

V prírode sú známe periodické procesy s frekvenciami od ~10 −16 Hz (frekvencia rotácie Slnka okolo stredu Galaxie) do ~10 35 Hz (frekvencia oscilácií poľa charakteristická pre kozmické žiarenie s najvyššou energiou).

Cyklická frekvencia

Miera diskrétnych udalostí

Frekvencia diskrétnych udalostí (frekvencia impulzov) je fyzikálna veličina rovnajúca sa počtu diskrétnych udalostí vyskytujúcich sa za jednotku času. Jednotkou frekvencie diskrétnych udalostí je druhá až mínus prvá mocnina ( s -1, s-1), avšak v praxi sa na vyjadrenie pulzovej frekvencie zvyčajne používa hertz.

Frekvencia otáčania

Frekvencia otáčania je fyzikálna veličina rovnajúca sa počtu úplných otáčok za jednotku času. Jednotka rýchlosti otáčania je sekunda mínus prvý výkon ( s -1, s-1), otáčky za sekundu. Často používané jednotky sú otáčky za minútu, otáčky za hodinu atď.

Ďalšie veličiny súvisiace s frekvenciou

Metrologické aspekty

Merania

• Na meranie frekvencie sa používajú rôzne typy meračov frekvencie, vrátane: na meranie frekvencie impulzov - elektronické počítacie a kondenzátorové, na určovanie frekvencií spektrálnych komponentov - rezonančné a heterodynové frekvenčné merače, ako aj spektrálne analyzátory.
• Na reprodukciu frekvencie s danou presnosťou sa používajú rôzne opatrenia - frekvenčné štandardy (vysoká presnosť), frekvenčné syntetizátory, generátory signálov atď.
• Porovnajte frekvencie pomocou frekvenčného komparátora alebo pomocou osciloskopu pomocou Lissajousových vzorov.

Normy

• Štátny primárny štandard jednotiek času, frekvencie a národnej časovej stupnice GET 1-98 - nachádza sa na VNIIFTRI
• Sekundárny štandard jednotky času a frekvencie OVP 1-10-82- nachádza sa v SNIIM (Novosibirsk)

pozri tiež

Poznámky

Literatúra

• Fink L. M. Signály, rušenie, chyby... - M.: Rádio a komunikácie, 1984
• Jednotky fyzikálnych veličín. Burdun G. D., Bazakutsa V. A. - Charkov: škola Vishcha,
• Fyzikálna príručka. Yavorsky B. M., Detlaf A. A. - M.: Veda,

Odkazy

Nadácia Wikimedia. 2010.

Synonymá:

Pozrite si, čo je „Frekvencia“ v iných slovníkoch:

FREQUENCY- (1) počet opakovaní periodického javu za jednotku času; (2) Postranná frekvencia Ch, väčšia alebo menšia ako nosná frekvencia vysokofrekvenčného generátora, vyskytujúca sa pri (pozri); (3) Počet otáčok je hodnota rovnajúca sa pomeru počtu otáčok... ... Veľká polytechnická encyklopédia

Frekvencia iónovej plazmy je frekvencia elektrostatických oscilácií, ktoré možno pozorovať v plazme, ktorej teplota elektrónov výrazne prevyšuje teplotu iónov; táto frekvencia závisí od koncentrácie, náboja a hmotnosti plazmových iónov... ... Pojmy jadrová energetika

FREQUENCY (frekvencia), frekvencie, množné číslo. (špeciálne) frekvencie, frekvencie, ženy. (kniha). 1. len jednotky roztržitý podstatné meno na časté. Frekvencia prípadov. Frekvencia rytmu. Zvýšená srdcová frekvencia. Aktuálna frekvencia. 2. Veličina vyjadrujúca ten či onen stupeň nejakého častého pohybu... Ušakovov vysvetľujúci slovník

Y; frekvencie; a. 1. až časté (1 číslica). Sledujte frekvenciu opakovania pohybov. Požadovaná časť výsadby zemiakov. Venujte pozornosť svojej pulzovej frekvencii. 2. Počet opakovaní rovnakých pohybov, kmitov akým smerom. časová jednotka. Hodiny otáčania kolesa. H... encyklopedický slovník

- (Frekvencia) počet periód za sekundu. Frekvencia je prevrátená hodnota periódy oscilácie; napr ak frekvencia striedavého prúdu f = 50 kmitov za sekundu. (50 N), potom perióda T = 1/50 sek. Frekvencia sa meria v hertzoch. Pri charakterizovaní žiarenia... ... Marine Dictionary

Harmonické, vibračný Slovník ruských synoným. frekvencia podstatné meno hustota hustota (o vegetácii)) Slovník ruských synoným. Kontext 5.0 Informatika. 2012… Slovník synonym

frekvencia- výskyt náhodnej udalosti je pomer m/n počtu m výskytov tejto udalosti v danom slede skúšok (jej výskyt) k celkovému počtu n skúšok. Pojem frekvencia sa používa aj na označenie výskytu. V starej knihe...... Slovník sociologickej štatistiky

Takže pred určením, v akej frekvencii sa meria, je dôležité pochopiť, čo to je? Nebudeme sa vŕtať v zložitých fyzikálnych pojmoch, no aj tak budeme potrebovať nejaké pojmy z tejto disciplíny. Po prvé, pojem „frekvencia“ sa môže vzťahovať iba na akýkoľvek periodický proces. To znamená, že ide o akciu, ktorá sa v priebehu času neustále opakuje. Rotácia Zeme okolo Slnka, kontrakcia srdca, zmena dňa a noci – to všetko sa deje s určitou frekvenciou. Po druhé, javy alebo predmety, ktoré sa nám ľuďom môžu zdať úplne statické a nehybné, majú svoju frekvenciu alebo periodicitu kmitov. Dobrým príkladom toho je obyčajné denné svetlo. Nezaznamenávame žiadnu zmenu ani blikanie, no napriek tomu má svoju vlastnú vibračnú frekvenciu, keďže predstavuje vysokofrekvenčné elektromagnetické vlny.

Jednotky

Ako sa meria frekvencia, v akých jednotkách? Pre nízkofrekvenčné procesy existujú samostatné jednotky. Napríklad v kozmickom meradle - galaktický rok (revolúcia Slnka okolo stredu Galaxie), pozemský rok, deň atď. Je jasné, že na meranie menších množstiev je nepohodlné používať takéto jednotky, preto sa vo fyzike používa univerzálnejšia hodnota „sekunda mínus prvá mocnina“ (s -1). Možno ste o takom opatrení nikdy nepočuli a nie je to prekvapujúce - zvyčajne sa používa iba vo vedeckej alebo technickej literatúre.

Našťastie pre nás bola v roku 1960 miera oscilačnej frekvencie pomenovaná po nemeckom fyzikovi Heinrichovi Hertzovi. Túto hodnotu (hertz, skrátene Hz) používame dnes. Označuje počet vibrácií (impulzov, akcií) vykonaných objektom za 1 sekundu. V podstate 1 Hz = 1 s-1. Ľudské srdce má napríklad frekvenciu kmitov približne 1 Hz, t.j. zmluvy raz za sekundu. Frekvencia procesora vášho počítača je povedzme 1 gigahertz (1 miliarda hertzov) - to znamená, že za sekundu sa uskutoční 1 miliarda niektorých akcií.

Ako merať frekvenciu?

Ak hovoríme o meraní frekvencií elektrických vibrácií, tak prvé zariadenie, ktoré každý z nás pozná, sú naše vlastné oči. Vďaka tomu, že naše oči dokážu merať frekvenciu, rozlišujeme farby (nezabudnite, že svetlo sú elektromagnetické vlny) – najnižšie frekvencie vidíme ako červené, najvyššie frekvencie sú bližšie k fialovej. Na meranie nižších (alebo vyšších) frekvencií ľudia vynašli mnoho nástrojov.

Vo všeobecnosti existujú dva hlavné spôsoby merania frekvencie: priame počítanie impulzov za sekundu a porovnávacia metóda. Prvá metóda je implementovaná vo frekvenčných počítadlách (digitálnych a analógových). Druhá je vo frekvenčných komparátoroch. Metóda merania frekvenčným meračom je jednoduchšia, meranie komparátorom je presnejšie. Jednou z odrôd porovnávacej metódy je meranie frekvencie pomocou osciloskopu (známeho z učební fyziky ešte zo školy) a tzv. "Lissajousove postavy". Nevýhodou porovnávacej metódy je, že na meranie potrebujete dva zdroje vibrácií a jeden z nich musí mať nám už známu frekvenciu. Dúfame, že vás náš malý prieskum zaujal!

>>Fyzika: Obdobie a frekvencia otáčok

Rovnomerný kruhový pohyb je charakterizovaný periódou a frekvenciou otáčania.

Obdobie obehu- toto je čas potrebný na dokončenie jednej revolúcie.

Ak napríklad za čas t = 4 s urobilo teleso pohybujúce sa v kruhu n = 2 otáčky, potom je ľahké pochopiť, že jedna otáčka trvala 2 s. Toto je obdobie obehu. Označuje sa písmenom T a určuje sa podľa vzorca:

takže, na nájdenie obdobia otáčania je potrebné vydeliť čas, počas ktorého sa vykoná n otáčok, počtom otáčok.

Ďalšou charakteristikou rovnomerného kruhového pohybu je frekvencia otáčania.

Frekvencia- to je počet otáčok vykonaných za 1 s. Ak napríklad za čas t = 2 s telo urobilo n = 10 otáčok, potom je ľahké pochopiť, že za 1 s stihlo urobiť 5 otáčok. Toto číslo vyjadruje frekvenciu obehu. Označuje sa gréckym písmenom V(čítaj: nahá) a je určená vzorcom:

takže, Ak chcete zistiť frekvenciu otáčania, musíte vydeliť počet otáčok časom, počas ktorého k nim došlo.

Jednotka SI frekvencie otáčok je frekvencia otáčok, pri ktorej teleso vykoná jednu otáčku za sekundu. Táto jednotka je označená nasledovne: 1/s alebo s -1 (čítaj: sekunda mínus prvý výkon). Táto jednotka sa kedysi nazývala „otáčky za sekundu“, ale tento názov sa dnes považuje za zastaraný.

Pri porovnaní vzorcov (6.1) a (6.2) si možno všimnúť, že perióda a frekvencia sú vzájomne inverzné veličiny. Preto

Vzorce (6.1) a (6.3) nám umožňujú nájsť periódu otáčok T, ak je známe číslo n a čas otáčok t alebo frekvencia otáčok V. Dá sa však nájsť aj v prípade, keď žiadne z týchto veličín nie je známe. Namiesto toho stačí poznať rýchlosť tela V a polomer kružnice, po ktorej sa pohybuje.

Aby sme odvodili nový vzorec, pripomeňme si, že perióda otáčania je čas, počas ktorého teleso vykoná jednu otáčku, t. j. prejde dráhu rovnajúcu sa dĺžke kruhu ( l env = 2 P r, kde P≈3,14 je číslo „pi“, známe z kurzu matematiky). Ale vieme, že pri rovnomernom pohybe sa čas zistí vydelením prejdenej vzdialenosti rýchlosťou pohybu. teda

takže, Ak chcete nájsť periódu otáčania telesa, musíte rozdeliť dĺžku kruhu, po ktorom sa pohybuje, rýchlosťou jeho pohybu.

??? 1. Aké je obdobie obehu? 2. Ako zistíte obdobie revolúcie, keď poznáte čas a počet otáčok? 3. Aká je frekvencia obehu? 4. Ako sa určuje jednotka frekvencie? 5. Ako zistíte frekvenciu obehu, keď poznáte čas a počet otáčok? 6. Ako súvisí obdobie a frekvencia obehu? 7. Ako zistíte periódu otáčania, ak poznáte polomer kružnice a rýchlosť telesa?

Zaslané čitateľmi z internetových stránok

Zbierka poznámok z hodín fyziky, abstraktov na tému zo školských osnov. Kalendár tematické plánovanie. Fyzika 8. ročníka online, knihy a učebnice fyziky. Žiak sa pripravuje na vyučovaciu hodinu.

Obsah lekcie poznámky k lekcii podporná rámcová lekcia prezentácia akceleračné metódy interaktívne technológie Prax úlohy a cvičenia autotest workshopy, školenia, prípady, questy domáce úlohy diskusia otázky rečnícke otázky študentov Ilustrácie audio, videoklipy a multimédiá fotografie, obrázky, grafika, tabuľky, diagramy, humor, anekdoty, vtipy, komiksy, podobenstvá, výroky, krížovky, citáty Doplnky abstraktyčlánky triky pre zvedavcov jasličky učebnice základný a doplnkový slovník pojmov iné Zdokonaľovanie učebníc a vyučovacích hodínoprava chýb v učebnici aktualizácia fragmentu v učebnici, prvky inovácie v lekcii, nahradenie zastaraných vedomostí novými Len pre učiteľov perfektné lekcie kalendárny plán na rok; Integrované lekcie