Αν είστε φοιτητής φυσικής, ένα πράγμα που μπορεί να σας μπερδεύει πολύ είναι η διαφορά μεταξύ συχνότητας και γωνιακής συχνότητας. Ας αποκαλύψουμε τη διαφορά μεταξύ των δύο.

Η συχνότητα αναφέρεται στον αριθμό των κύκλων που ολοκληρώνονται κάθε δευτερόλεπτο, ενώ η γωνιακή συχνότητα μετρά τις γωνίες ή τα ακτίνια που ολοκληρώνονται κάθε δευτερόλεπτο.

Μια άλλη σημαντική διαφορά είναι ότι η συχνότητα μετριέται σε Hertz (Hz), ενώ η γωνιακή συχνότητα μετριέται σε ακτίνια/δευτερόλεπτο.

Χωρίς συχνότητα, δεν θα υπήρχε μουσική, χρώματα του φωτός, ραδιόφωνο ή ακτίνες Χ.

Αν σας ενδιαφέρει να μάθετε αυτές τις έννοιες με τη βοήθεια πραγματικών παραδειγμάτων, μείνετε εδώ και συνεχίστε να διαβάζετε.

Ορισμός συχνότητας

Η συχνότητα ενός συμβάντος είναι ο αριθμός των φορών που εμφανίζεται εντός μιας συγκεκριμένης περιόδου.

Μια χρονική περίοδος μπορεί να εκφραστεί σε δευτερόλεπτα, ώρες, ημέρες ή έτη. Το Hertz (Hz) είναι η μονάδα μέτρησης της συχνότητας- συμβολίζει τους κύκλους ανά δευτερόλεπτο.

Για παράδειγμα, εάν ένα αντικείμενο ολοκληρώνει έναν κύκλο σε ένα δευτερόλεπτο, η συχνότητά του θα είναι 1 Hertz, ενώ το αντικείμενο που ολοκληρώνει δύο κύκλους σε ένα δευτερόλεπτο θα έχει συχνότητα 2 Hz.

Παράδειγμα

Ας δούμε το παράδειγμα της ταχύτητας ρολογιού της μνήμης RAM για να κατανοήσουμε καλύτερα την έννοια της συχνότητας.

Η ταχύτητα του κύκλου ρολογιού είναι αυτή που καθορίζει την απόδοση της ΚΜΕ. Η απόδοση της ΚΜΕ βελτιώνεται όσο αυξάνεται η ταχύτητα του κύκλου ρολογιού.

Ο αριθμός των κύκλων ρολογιού ανά δευτερόλεπτο στον επεξεργαστή λειτουργεί με την έννοια της συχνότητας. Η ταχύτητα των κύκλων ανά δευτερόλεπτο μπορεί να μετρηθεί σε τρεις διαφορετικές μονάδες: hertz, megahertz και gigahertz.

1MHz=1000000 Hz

1GHz=1000 MHz

Φόρμουλα

f=1/T

Ορισμός γωνιακής συχνότητας

Έχουμε ήδη διαπιστώσει ότι η συχνότητα είναι ο "αριθμός των φορών" που χρονομετρείται μια συγκεκριμένη εργασία σε μια δεδομένη χρονική περίοδο. Η γωνιακή συχνότητα είναι ο "αριθμός των γωνιών" (ακτίνια) που καλύπτονται ανά μονάδα χρόνου (δευτερόλεπτα).

Παράδειγμα

Σκεφτείτε μια μπάλα συνδεδεμένη στο σταθερό σημείο με τη βοήθεια ενός σπάγκου. Η μπάλα, όταν κινείται, μπορεί να κινηθεί σε έναν κύκλο 360°. Ο αριθμός των ακτίνων που θα καλύψει η μπάλα σε ένα δευτερόλεπτο θα θεωρηθεί η γωνιακή της συχνότητα. Και θα μετρηθεί σε ακτίνες (άλλο όνομα για τις μοίρες) που καλύπτονται ανά μονάδα χρόνου.

Φόρμουλα

Ο τύπος για τη γωνιακή συχνότητα είναι:

ω=2π/T

Τι είναι η στατιστική συχνότητα;

Εφόσον συζητάμε για συχνότητες, μια άλλη σημαντική έννοια είναι η στατιστική συχνότητα. Στη στατιστική, η συχνότητα ορίζεται ως ο αριθμός των φορών που επαναλαμβάνεται μια τιμή σε μια δειγματοληπτική κατανομή.

Παράδειγμα

Ακολουθεί ένα παράδειγμα:

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

• Στον παραπάνω πίνακα, δημιούργησα 4 στήλες.
• Η πρώτη στήλη αποτελείται από σειριακούς αριθμούς.
• Η δεύτερη στήλη ονομάζεται "X" και περιέχει όλες τις τιμές.
• Στην τρίτη στήλη, έγραψα τον αριθμό των φορών που έχει επαναληφθεί μια τιμή. Όπως μπορείτε να δείτε, η τιμή "μηδέν" επαναλαμβάνεται δύο φορές, επομένως δύο είναι η συχνότητα 0.
• Θα δείτε ότι η συνολική συχνότητα είναι ισοδύναμη με τον αριθμό των τιμών στα τυχαία κατανεμημένα δεδομένα.
• Η τέταρτη και τελευταία στήλη περιέχει τη σωρευτική συχνότητα. Έγραψα την πρώτη τιμή συχνότητας ως έχει. Στη συνέχεια συνέχισα να προσθέτω την επόμενη τιμή μέχρι την τελευταία τιμή.

Συχνότητα έναντι γωνιακής συχνότητας

Η συχνότητα και η γωνιακή συχνότητα είναι όροι που περιγράφουν τον ρυθμό κίνησης. Η πρώτη μετριέται σε κύκλους ανά δευτερόλεπτο, ενώ η δεύτερη μετριέται σε ακτίνια ανά μονάδα χρόνου.

• Όταν χρησιμοποιούνται στο ίδιο πλαίσιο, συχνά χρησιμοποιούνται εναλλακτικά. Για παράδειγμα, ένα καρουζέλ περιστρέφεται μία φορά το λεπτό, ενώ το φεγγάρι κινείται μία φορά σε 28 ημέρες.
• Η γωνιακή συχνότητα είναι μια μέτρηση της γωνιακής μετατόπισης ενός σωματιδίου σε δεδομένο χρόνο. Περιγράφει τη γωνιακή θέση ενός σωματιδίου που κινείται σε κυκλική τροχιά.
• Η μονάδα γωνιακής συχνότητας είναι ραντιάν/δευτερόλεπτο και το σύμβολο της γωνιακής συχνότητας είναι ωμέγα. (ω ).
• Και οι δύο όροι περιγράφουν την κίνηση, αλλά η γωνιακή συχνότητα χρησιμοποιείται συχνότερα για επιστημονικούς σκοπούς.
• Η συχνότητα είναι ένας γενικός όρος, ενώ η γωνιακή συχνότητα είναι ένας τύπος συχνότητας, όπως πολλές άλλες συχνότητες που μελετάμε στην επιστήμη.

Στη φυσική, η συχνότητα είναι μια μέτρηση του ρυθμού των δονήσεων ή των ταλαντώσεων. Η συχνότητα είναι ίση με τη συχνότητα δόνησης, δημιουργώντας το κύμα. Για παράδειγμα, ένα σχοινί που κινείται ταχύτερα παράγει υψηλότερη συχνότητα από ένα που κινείται με μικρότερη ταχύτητα. Ομοίως, τα κύματα υψηλότερης συχνότητας είναι πιο ενεργητικά από τα κύματα χαμηλότερης συχνότητας.

Εδώ είναι ένα βίντεο που διαφοροποιεί τη συχνότητα και τη γωνιακή συχνότητα.

Γωνιακή συχνότητα έναντι γωνιακής ταχύτητας

Η γωνιακή συχνότητα και η γωνιακή ταχύτητα είναι και οι δύο όροι που χρησιμοποιούνται για να περιγράψουν την κίνηση. Η γωνιακή ταχύτητα είναι η ταχύτητα της κίνησης με την οποία τα αντικείμενα αλλάζουν κατεύθυνση ή επιταχύνονται. Αν και οι δύο όροι σχετίζονται, δεν είναι πάντα οι ίδιοι.

Για παράδειγμα, η διαφορά μεταξύ γωνιακής συχνότητας και γωνιακής ταχύτητας δεν είναι τόσο σημαντική όσο εκείνη μεταξύ ταχύτητας και χρόνου. Στον επιστημονικό κόσμο, η γωνιακή συχνότητα και η γωνιακή ταχύτητα είναι συναφείς όροι.

• Χρησιμοποιούνται για να περιγράψουν την κίνηση ενός συστήματος- ωστόσο, δεν είναι το ίδιο πράγμα.
• Η γωνιακή συχνότητα αναφέρεται στον αριθμό των γωνιών που σχηματίζει ένα αντικείμενο σε μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή. Η γωνιακή συχνότητα εκφράζεται συνήθως σε ακτίνια ανά δευτερόλεπτο, ενώ η γωνιακή ταχύτητα είναι ο αριθμός των μοιρών ανά δευτερόλεπτο.
• Γωνιακή συχνότητα είναι ο ρυθμός μεταβολής της γωνιακής μετατόπισης κατά τη διάρκεια μιας χρονικής περιόδου. Με απλά λόγια, αυτό σημαίνει ότι κάθε σωματίδιο που κινείται μέσα σε ένα σύστημα έχει μια γωνιακή συχνότητα. Ονομάζεται επίσης η χρονική περίοδος ενός κύματος. Η περίοδος αυτή μετράται σε δευτερόλεπτα.
• Μια γωνιακή συχνότητα είναι ανάλογη της γωνιακής ταχύτητας. Για μια δεδομένη χρονική περίοδο, μια ορισμένη γωνιακή συχνότητα ισούται με μια περιστροφή ανά δευτερόλεπτο.
• Ωστόσο, όταν η γωνιακή συχνότητα είναι πολύ υψηλή, η γωνιακή ταχύτητα μειώνεται. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο είναι σημαντικό να υπολογίζεται η γωνιακή συχνότητα ενός συστήματος πριν από τη χρήση της σε μηχανολογικούς υπολογισμούς.

Συμπέρασμα

• Σε αυτό το άρθρο, διέκρινα τη συχνότητα και τη γωνιακή συχνότητα.
• Η συχνότητα περιγράφει πόσες φορές ένα αντικείμενο δονείται ή ταλαντώνεται ανά μονάδα χρόνου.
• Η γωνιακή συχνότητα είναι το ποσό της γωνιακής μετατόπισης που υφίσταται μια συνιστώσα κύματος ανά μονάδα χρόνου.
• Ομοίως, η γωνιακή ταχύτητα μετρά πόσο γρήγορα ένα αντικείμενο περιστρέφεται κατά ένα ορισμένο ποσό μέσα σε μια δεδομένη χρονική περίοδο.
• Η γωνιακή συχνότητα είναι επίσης γνωστή ως ακτινική συχνότητα ή κυκλική συχνότητα.