Pokud jste studentem fyziky, jedna z věcí, která vás může hodně mást, je rozdíl mezi frekvencí a úhlovou frekvencí. Pojďme si odhalit rozdíl mezi nimi.

Frekvence se vztahuje k počtu cyklů, které se provedou každou sekundu, zatímco úhlová frekvence měří úhly nebo radiány provedené každou sekundu.

Další podstatný rozdíl je v tom, že frekvence se měří v hertzích (Hz), zatímco úhlová frekvence se měří v radiánech za sekundu.

Bez frekvence by neexistovala hudba, barvy světla, rádio ani rentgenové záření.

Pokud máte zájem naučit se tyto pojmy na příkladech z praxe, zůstaňte a čtěte dál.

Definice frekvence

Četnost události je počet výskytů za určité období.

Časový úsek může být vyjádřen v sekundách, hodinách, dnech nebo letech. Hertz (Hz) je jednotka pro měření frekvence; znamená počet cyklů za sekundu.

Například pokud objekt dokončí jeden kruh za sekundu, jeho frekvence bude 1 hertz, zatímco objekt, který dokončí dva kruhy za sekundu, bude mít frekvenci 2 Hz.

Příklad

Podívejme se na příklad taktovací frekvence paměti RAM, abychom lépe pochopili pojem frekvence.

Právě taktovací frekvence určuje výkon procesoru. Výkon procesoru se zvyšuje s rostoucí taktovací frekvencí.

Počet taktů za sekundu v procesoru funguje na pojmu frekvence. Rychlost taktů za sekundu lze měřit ve třech různých jednotkách: hertz, megahertz a gigahertz.

1MHz=1000000 Hz

1GHz=1000 MHz

Vzorec

f=1/T

Definice úhlové frekvence

Již jsme zjistili, že frekvence je "počet" časování určitého úkolu v daném časovém období. Úhlová frekvence je "počet úhlů" (radiánů) za jednotku času (sekundy).

Příklad

Uvažujme kuličku připevněnou k pevnému bodu pomocí provázku. Kulička se při pohybu může pohybovat po kružnici o 360°. Počet radiánů, které kulička urazí za jednu sekundu, bychom považovali za její úhlovou frekvenci. A ta se bude měřit v radiánech (jiný název pro stupně) uražených za jednotku času.

Vzorec

Vzorec pro úhlovou frekvenci je:

ω=2π/T

Co je to statistická četnost?

Protože se zabýváme četnostmi, dalším důležitým pojmem je statistická četnost. Ve statistice je četnost definována jako počet opakování hodnoty ve výběrovém rozdělení.

Příklad

Zde je příklad:

1, 2, 2, 2, 7, 5, 9, 9, 0, 0, 1, 5

• Ve výše uvedené tabulce jsem vytvořil 4 sloupce.
• První sloupec obsahuje sériová čísla.
• Druhý sloupec se jmenuje "X" a obsahuje všechny hodnoty.
• Do třetího sloupce jsem zapsal, kolikrát se hodnota opakovala. Jak vidíte, hodnota "nula" se opakuje dvakrát, tedy dvakrát je četnost 0.
• Uvidíte, že celková četnost je rovna počtu hodnot v náhodně rozdělených datech.
• Čtvrtý a poslední sloupec obsahuje kumulativní četnost. První hodnotu četnosti jsem zapsal tak, jak je. Pak jsem přidával další hodnoty až do poslední hodnoty.

Frekvence vs. úhlová frekvence

Frekvence a úhlová frekvence jsou pojmy, které popisují rychlost pohybu. První se měří v cyklech za sekundu, druhá v radiánech za jednotku času.

• Pokud se používají ve stejném kontextu, často se zaměňují. Například kolotoč se otočí jednou za minutu, zatímco Měsíc se pohne jednou za 28 dní.
• Úhlová frekvence je měření úhlového posunu částice za daný čas. Popisuje úhlovou polohu částice pohybující se po kruhové dráze.
• Jednotkou úhlové frekvence je radián/sekundu a symbolem úhlové frekvence je omega. (ω ).
• Oba termíny popisují pohyb, ale úhlová frekvence se pro vědecké účely používá častěji.
• Frekvence je souhrnný pojem, zatímco úhlová frekvence je druh nebo typ frekvence, stejně jako mnoho dalších frekvencí, které studujeme ve vědě.

Ve fyzice je frekvence měřením rychlosti kmitání nebo oscilací. Frekvence je rovna frekvenci kmitů, které vytvářejí vlnu. Například lano, které se pohybuje rychleji, vytváří vyšší frekvenci než lano, které se pohybuje pomaleji. Stejně tak vlny s vyšší frekvencí jsou energetičtější než vlny s nižší frekvencí.

Zde je video, které rozlišuje frekvenci a úhlovou frekvenci.

Úhlová frekvence vs. úhlová rychlost

Úhlová frekvence i úhlová rychlost jsou pojmy, které se používají k popisu pohybu. Úhlová rychlost je rychlost pohybu, při které objekty mění směr nebo zrychlují. I když spolu oba pojmy souvisejí, nejsou vždy stejné.

Například rozdíl mezi úhlovou frekvencí a úhlovou rychlostí není tak významný jako rozdíl mezi rychlostí a časem. Ve vědeckém světě jsou úhlová frekvence a úhlová rychlost příbuzné pojmy.

• Používají se k popisu pohybu soustavy, ale není to totéž.
• Úhlová frekvence označuje počet úhlů, které objekt v určitém čase svírá. Úhlová frekvence se obvykle vyjadřuje v radiánech za sekundu, zatímco úhlová rychlost je počet stupňů za sekundu.
• Úhlová frekvence je rychlost změny úhlového posunutí za určitý časový úsek. Zjednodušeně to znamená, že každá částice, která se pohybuje soustavou, má úhlovou frekvenci. Nazývá se také časová perioda vlnění. Tato perioda se měří v sekundách.
• Úhlová frekvence je úměrná úhlové rychlosti. Pro daný časový úsek se určitá úhlová frekvence rovná jedné otáčce za sekundu.
• Pokud je však úhlová frekvence příliš vysoká, úhlová rychlost se snižuje. To je důvod, proč je důležité vypočítat úhlovou frekvenci soustavy před jejím použitím v technických výpočtech.

Závěr

• V tomto článku jsem rozlišoval frekvenci a úhlovou frekvenci.
• Frekvence popisuje, kolikrát se objekt rozkmitá nebo rozkmitá za jednotku času.
• Úhlová frekvence je velikost úhlového posunutí, které složka vlny zažije za jednotku času.
• Podobně úhlová rychlost měří, jak rychle se objekt za určitý časový úsek otočí.
• Úhlová frekvence je také známá jako radiální frekvence nebo kruhová frekvence.