Jos olet fysiikan opiskelija, yksi asia, joka saattaa hämmentää sinua paljon, on taajuuden ja kulmataajuuden välinen ero. Selvitetään näiden kahden välinen ero.

Taajuudella tarkoitetaan sekunnissa suoritettujen syklien lukumäärää, kun taas kulmataajuus mittaa sekunnissa suoritettuja kulmia tai radiaaneja.

Toinen merkittävä ero on se, että taajuus mitataan hertseinä (Hz), kun taas kulmataajuus mitataan radiaaneina sekunnissa.

Ilman taajuutta ei olisi musiikkia, valon värejä, radiota tai röntgensäteitä.

Jos olet kiinnostunut oppimaan nämä käsitteet tosielämän esimerkkien avulla, pysy täällä ja jatka lukemista.

Määritä taajuus

Tapahtuman esiintymistiheys on se, kuinka monta kertaa se tapahtuu tietyn ajanjakson aikana.

Ajanjakso voidaan ilmaista sekunteina, tunteina, päivinä tai vuosina. Hertz (Hz) on taajuuden mittayksikkö; se tarkoittaa sykliä sekunnissa.

Jos esimerkiksi esine tekee yhden ympyrän sekunnissa, sen taajuus on 1 hertsi, kun taas kaksi ympyrää sekunnissa tekevän esineen taajuus on 2 Hz.

Esimerkki

Tarkastellaan esimerkkiä RAM-muistin kellotaajuudesta, jotta taajuuden käsite ymmärrettäisiin paremmin.

Suorittimen suorituskyky määräytyy kellojakson nopeuden perusteella. Suorittimen suorituskyky paranee kellojakson nopeuden kasvaessa.

Prosessorin kellosyklien määrä sekunnissa toimii taajuuden käsitteellä. Syklien nopeus sekunnissa voidaan mitata kolmessa eri yksikössä: hertsissä, megahertsissä ja gigahertsissä.

1MHz=1000000 Hz

1GHz=1000 MHz

Kaava

f=1/T

Määritä kulmataajuus

Olemme jo todenneet, että frekvenssi on tietyn tehtävän ajoituskertojen määrä tietyn ajanjakson aikana. Kulmataajuus on kulmien (radiaaneja) lukumäärä, joka on katettu aikayksikköä (sekuntia) kohti.

Esimerkki

Tarkastellaan palloa, joka on kiinnitetty kiinteään pisteeseen jousella. Kun palloa liikutetaan, se voi liikkua 360°:n ympyrän ympäri. Radiaaneja, jotka pallo kulkee yhdessä sekunnissa, pidetään sen kulmataajuutena. Se mitataan radiaaneina (toinen nimi asteille), jotka se kulkee aikayksikköä kohti.

Kaava

Kulmataajuuden kaava on:

ω=2π/T

Mikä on tilastollinen frekvenssi?

Koska keskustelemme frekvensseistä, toinen tärkeä käsite on tilastollinen frekvenssi. Tilastotieteessä frekvenssi määritellään arvojen toistumiskertojen määräksi otantajakaumassa.

Esimerkki

Tässä on esimerkki:

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

• Yllä olevaan taulukkoon olen luonut 4 saraketta.
• Ensimmäinen sarake koostuu sarjanumeroista.
• Toinen sarake on nimeltään "X", joka sisältää kaikki arvot.
• Kolmanteen sarakkeeseen kirjoitin, kuinka monta kertaa arvo on toistunut. Kuten näet, arvo "nolla" toistuu kahdesti, joten kaksi kertaa on taajuus 0.
• Näet, että kokonaistaajuus vastaa satunnaisesti jakautuneen datan arvojen lukumäärää.
• Neljäs ja viimeinen sarake sisältää kumulatiivisen frekvenssin. Kirjoitin ensimmäisen frekvenssiarvon sellaisenaan. Sitten lisäsin seuraavan arvon viimeiseen arvoon asti.

Taajuus vs. kulmataajuus

Taajuus ja kulmataajuus ovat termejä, jotka kuvaavat liikkeen nopeutta. Ensin mainittu mitataan sykleinä sekunnissa, kun taas jälkimmäinen mitataan radiaaneina aikayksikköä kohti.

• Esimerkiksi karuselli pyörii kerran minuutissa, kun taas kuu liikkuu kerran 28 päivässä.
• Kulmataajuus on hiukkasen kulmasiirtymän mittaus tietyssä ajassa. Se kuvaa ympyräradalla liikkuvan hiukkasen kulma-asentoa.
• Kulmataajuuden yksikkö on radiaani/sekunti, ja kulmataajuuden symboli on omega. (ω ).
• Molemmat termit kuvaavat liikettä, mutta kulmataajuutta käytetään yleisemmin tieteellisiin tarkoituksiin.
• Taajuus on yleiskäsite, kun taas kulmataajuus on eräänlainen taajuus, kuten monet muutkin tieteessä tutkitut taajuudet.

Fysiikassa taajuudella mitataan värähtelyjen tai värähtelyjen nopeutta. Taajuus on yhtä suuri kuin värähtelytaajuus, joka synnyttää aallon. Esimerkiksi nopeammin liikkuva köysi tuottaa korkeamman taajuuden kuin hitaammin liikkuva köysi. Vastaavasti korkeamman taajuuden aallot ovat energisempiä kuin matalamman taajuuden aallot.

Tässä on video, jossa tehdään ero taajuuden ja kulmataajuuden välillä.

Kulmataajuus vs. kulmanopeus

Kulmataajuus ja kulmanopeus ovat molemmat termejä, joita käytetään kuvaamaan liikettä. Kulmanopeus on liikkeen nopeus, jolla kappaleet muuttavat suuntaa tai kiihtyvät. Vaikka nämä kaksi termiä liittyvät toisiinsa, ne eivät aina ole samat.

Esimerkiksi kulmataajuuden ja kulmanopeuden välinen ero ei ole yhtä merkittävä kuin nopeuden ja ajan välinen ero. Tieteellisessä maailmassa kulmataajuus ja kulmanopeus ovat toisiinsa liittyviä termejä.

• Niitä käytetään kuvaamaan järjestelmän liikettä, mutta ne eivät ole sama asia.
• Kulmataajuudella tarkoitetaan kulmien lukumäärää, jonka kohde tekee tietyssä ajassa. Kulmataajuus ilmaistaan yleensä radiaaneina sekunnissa, kun taas kulmanopeus on asteiden lukumäärä sekunnissa.
• Kulmataajuus on kulmasiirtymän muutosnopeus tietyn ajanjakson aikana. Yksinkertaistettuna tämä tarkoittaa, että jokaisella systeemin läpi liikkuvalla hiukkasella on kulmataajuus. Sitä kutsutaan myös aallon aikajaksoksi. Jakso mitataan sekunteina.
• Kulmataajuus on verrannollinen kulmanopeuteen. Tietyn ajanjakson aikana tietty kulmataajuus vastaa yhtä kierrosta sekunnissa.
• Kun kulmataajuus on liian suuri, kulmanopeus kuitenkin pienenee. Tästä syystä on tärkeää laskea järjestelmän kulmataajuus ennen sen käyttämistä teknisissä laskelmissa.

Päätelmä

• Tässä artikkelissa erotin toisistaan taajuuden ja kulmataajuuden.
• Taajuus kuvaa, kuinka monta kertaa esine värähtelee tai värähtelee aikayksikköä kohti.
• Kulmataajuus on aaltokomponentin kokeman kulmasiirtymän määrä aikayksikköä kohti.
• Samoin kulmanopeus mittaa, kuinka nopeasti kappale pyörii tietyn määrän tietyn ajan kuluessa.
• Kulmataajuus tunnetaan myös nimellä säteittäinen taajuus tai ympyrätaajuus.