Si eres estudiante de física, algo que puede confundirte mucho es la diferencia entre frecuencia y frecuencia angular. Desvelemos la diferencia entre ambas.

La frecuencia se refiere al número de ciclos que se completan cada segundo, mientras que la frecuencia angular mide los ángulos o radianes completados cada segundo.

Otra diferencia importante es que la frecuencia se mide en hercios (Hz), mientras que la frecuencia angular se mide en radianes/segundo.

Sin frecuencia, no existirían la música, los colores de la luz, la radio ni los rayos X.

Si te interesa aprender estos conceptos con la ayuda de ejemplos reales, quédate y sigue leyendo.

Definir la frecuencia

La frecuencia de un suceso es el número de veces que se produce en un periodo determinado.

Un periodo de tiempo puede expresarse en segundos, horas, días o años. El hercio (Hz) es la unidad de medida de la frecuencia; significa ciclos por segundo.

Por ejemplo, si un objeto completa un círculo en un segundo, su frecuencia sería de 1 hercio, mientras que el objeto que completa dos círculos en un segundo tendrá una frecuencia de 2 Hz.

Ejemplo

Veamos el ejemplo de la velocidad de reloj de la memoria RAM para entender mejor el concepto de frecuencia.

Es la velocidad del ciclo de reloj la que determina el rendimiento de la CPU. El rendimiento de la CPU mejora a medida que aumenta la velocidad del ciclo de reloj.

El número de ciclos de reloj por segundo en el procesador funciona según el concepto de frecuencia. La velocidad de ciclos por segundo puede medirse en tres unidades diferentes: hercios, megahercios y gigahercios.

1MHz=1000000 Hz

1GHz=1000 MHz

Fórmula

f=1/T

Definir la frecuencia angular

Ya hemos establecido que la frecuencia es el "número de veces" que se cronometra una determinada tarea en un periodo de tiempo dado. La frecuencia angular es el "número de ángulos" (radianes) recorridos por unidad de tiempo (segundos).

Ejemplo

Consideremos una bola unida al punto fijo mediante una cuerda. La bola, al moverse, puede desplazarse en un círculo de 360°. El número de radianes que la bola recorrerá en un segundo se consideraría su frecuencia angular. Y se medirá en radianes (otro nombre para los grados) recorridos por unidad de tiempo.

Fórmula

La fórmula de la frecuencia angular es

ω=2π/T

¿Qué es la frecuencia estadística?

Ya que hablamos de frecuencias, otro concepto importante es el de frecuencia estadística. En estadística, la frecuencia se define como el número de veces que se repite un valor en una distribución muestral.

Ejemplo

He aquí un ejemplo:

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

• En la tabla anterior, he creado 4 columnas.
• La primera columna contiene los números de serie.
• La segunda columna se denomina "X" y contiene todos los valores.
• En la tercera columna, he escrito el número de veces que se ha repetido un valor. Como puedes ver, el valor "cero" se repite dos veces, por lo que dos es una frecuencia de 0.
• Verás que la frecuencia total equivale al número de valores de los datos distribuidos aleatoriamente.
• La cuarta y última columna contiene la frecuencia acumulada. Escribí el primer valor de frecuencia tal cual. Luego fui añadiendo el siguiente valor hasta llegar al último.

Frecuencia vs. Frecuencia angular

Frecuencia y frecuencia angular son términos que describen la velocidad de movimiento. La primera se mide en ciclos por segundo, mientras que la segunda se mide en radianes por unidad de tiempo.

• Por ejemplo, un tiovivo gira una vez por minuto, mientras que la luna se mueve una vez cada 28 días.
• La frecuencia angular es una medida del desplazamiento angular de una partícula en un tiempo determinado. Describe la posición angular de una partícula que se mueve en una trayectoria circular.
• La unidad de frecuencia angular es el radián/segundo, y el símbolo de la frecuencia angular es omega (ω ).
• Ambos términos describen el movimiento, pero la frecuencia angular se utiliza más comúnmente con fines científicos.
• La frecuencia es un término genérico, mientras que la frecuencia angular es un tipo o frecuencia como muchas otras frecuencias que estudiamos en la ciencia.

En física, la frecuencia es una medida del ritmo de las vibraciones u oscilaciones. La frecuencia es igual a la frecuencia de vibración, que crea la onda. Por ejemplo, una cuerda que se mueve más rápido genera una frecuencia más alta que otra que se mueve a menor velocidad. Del mismo modo, las ondas de mayor frecuencia son más energéticas que las de menor frecuencia.

Aquí tienes un vídeo en el que se diferencian la frecuencia y la frecuencia angular.

Frecuencia angular frente a velocidad angular

La frecuencia angular y la velocidad angular son términos utilizados para describir el movimiento. La velocidad angular es la velocidad de movimiento a la que los objetos cambian de dirección o se aceleran. Aunque ambos términos están relacionados, no siempre son lo mismo.

Por ejemplo, la diferencia entre frecuencia angular y velocidad angular no es tan significativa como la que existe entre velocidad y tiempo. En el mundo científico, frecuencia angular y velocidad angular son términos relacionados.

• Se utilizan para describir el movimiento de un sistema, pero no son lo mismo.
• La frecuencia angular se refiere al número de ángulos que forma un objeto en un momento determinado. La frecuencia angular suele expresarse en radianes por segundo, mientras que la velocidad angular es el número de grados por segundo.
• La frecuencia angular es la tasa de cambio del desplazamiento angular a lo largo de un periodo de tiempo. En términos sencillos, esto significa que cualquier partícula que se mueva a través de un sistema tiene una frecuencia angular. También se denomina periodo de tiempo de una onda. Este periodo se mide en segundos.
• Una frecuencia angular es proporcional a la velocidad angular. Para un periodo de tiempo determinado, una determinada frecuencia angular equivale a una revolución por segundo.
• Sin embargo, cuando la frecuencia angular es demasiado alta, la velocidad angular disminuye. Por eso es importante calcular la frecuencia angular de un sistema antes de utilizarla en cálculos de ingeniería.

Conclusión

• En este artículo, he diferenciado la frecuencia de la frecuencia angular.
• La frecuencia describe cuántas veces vibra u oscila un objeto por unidad de tiempo.
• La frecuencia angular es la cantidad de desplazamiento angular experimentado por un componente de onda por unidad de tiempo.
• Del mismo modo, la velocidad angular mide la rapidez con la que un objeto gira una cierta cantidad en un periodo de tiempo determinado.
• La frecuencia angular también se conoce como frecuencia radial o circular.