Ak ste študentom fyziky, jedna vec, ktorá vás môže veľmi mýliť, je rozdiel medzi frekvenciou a uhlovou frekvenciou. Poďme si odhaliť rozdiel medzi týmito dvoma pojmami.

Frekvencia sa vzťahuje na počet cyklov, ktoré sa vykonajú každú sekundu, zatiaľ čo uhlová frekvencia meria uhly alebo radiány vykonané každú sekundu.

Ďalším podstatným rozdielom je, že frekvencia sa meria v hertzoch (Hz), zatiaľ čo uhlová frekvencia sa meria v radiánoch za sekundu.

Bez frekvencie by neexistovala hudba, farby svetla, rádio ani röntgenové žiarenie.

Ak máte záujem naučiť sa tieto pojmy pomocou príkladov z praxe, zostaňte a čítajte ďalej.

Definovať frekvenciu

Frekvencia udalosti je počet prípadov, ktoré sa vyskytnú za určité obdobie.

Časový úsek môže byť vyjadrený v sekundách, hodinách, dňoch alebo rokoch. Hertz (Hz) je merná jednotka pre frekvenciu; znamená počet cyklov za sekundu.

Ak napríklad objekt dokončí jeden kruh za sekundu, jeho frekvencia bude 1 Hz, zatiaľ čo objekt, ktorý dokončí dva kruhy za sekundu, bude mať frekvenciu 2 Hz.

Príklad

Pozrime sa na príklad taktovacej frekvencie pamäte RAM, aby sme lepšie pochopili pojem frekvencia.

Práve taktovací cyklus určuje výkon procesora. Výkon procesora sa zvyšuje so zvyšovaním taktovacieho cyklu.

Počet taktov za sekundu v procesore funguje na základe pojmu frekvencia. Rýchlosť taktov za sekundu možno merať v troch rôznych jednotkách: hertz, megahertz a gigahertz.

1MHz=1000000 Hz

1GHz=1000 MHz

Vzorec

f=1/T

Definícia uhlovej frekvencie

Už sme zistili, že frekvencia je "počet prípadov", keď sa určitá úloha meria v danom časovom období. Uhlová frekvencia je "počet uhlov" (radiánov), ktoré sa pokryjú za jednotku času (sekundy).

Príklad

Uvažujme guľôčku pripevnenú k pevnému bodu pomocou povrázku. Guľôčka sa pri pohybe môže pohybovať v kruhu o 360°. Počet radiánov, ktoré guľôčka prejde za jednu sekundu, by sa považoval za jej uhlovú frekvenciu. A bude sa merať v radiánoch (iný názov pre stupne) prejdených za jednotku času.

Vzorec

Vzorec pre uhlovú frekvenciu je:

ω=2π/T

Čo je štatistická frekvencia?

Keďže diskutujeme o frekvenciách, ďalším dôležitým pojmom je štatistická frekvencia. V štatistike je frekvencia definovaná ako počet opakovaní hodnoty vo výberovom rozdelení.

Príklad

Tu je príklad:

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

• Vo vyššie uvedenej tabuľke som vytvoril 4 stĺpce.
• Prvý stĺpec tvoria sériové čísla.
• Druhý stĺpec má názov "X" a obsahuje všetky hodnoty.
• Do tretieho stĺpca som napísal počet opakovaní hodnoty. Ako vidíte, hodnota "nula" sa opakuje dvakrát, preto dva razy je frekvencia 0.
• Uvidíte, že celková frekvencia sa rovná počtu hodnôt v náhodne rozdelených údajoch.
• Štvrtý a posledný stĺpec obsahuje kumulatívnu frekvenciu. Prvú hodnotu frekvencie som zapísal tak, ako je. Potom som pridával ďalšie hodnoty až po poslednú hodnotu.

Frekvencia vs. uhlová frekvencia

Frekvencia a uhlová frekvencia sú pojmy, ktoré opisujú rýchlosť pohybu. Prvá sa meria v cykloch za sekundu, druhá v radiánoch za jednotku času.

• Keď sa používajú v rovnakom kontexte, často sa zamieňajú. Napríklad kolotoč sa otočí raz za minútu, zatiaľ čo Mesiac sa pohne raz za 28 dní.
• Uhlová frekvencia je meranie uhlového posunu častice za daný čas. Opisuje uhlovú polohu častice pohybujúcej sa po kruhovej dráhe.
• Jednotkou uhlovej frekvencie je radián/sekundu a symbolom uhlovej frekvencie je omega (ω ).
• Oba pojmy opisujú pohyb, ale na vedecké účely sa častejšie používa uhlová frekvencia.
• Frekvencia je súhrnný pojem, zatiaľ čo uhlová frekvencia je typ alebo frekvencia ako mnohé iné frekvencie, ktoré študujeme vo vede.

Vo fyzike je frekvencia meraním rýchlosti vibrácií alebo kmitov. Frekvencia sa rovná frekvencii kmitov, ktoré vytvárajú vlnu. Napríklad lano, ktoré sa pohybuje rýchlejšie, vytvára vyššiu frekvenciu ako lano, ktoré sa pohybuje pomalšie. Podobne vlny s vyššou frekvenciou sú energickejšie ako vlny s nižšou frekvenciou.

Tu je video, ktoré rozlišuje frekvenciu a uhlovú frekvenciu.

Uhlová frekvencia v závislosti od uhlovej rýchlosti

Uhlová frekvencia aj uhlová rýchlosť sú pojmy, ktoré sa používajú na opis pohybu. Uhlová rýchlosť je rýchlosť pohybu, pri ktorej objekty menia smer alebo sa zrýchľujú. Hoci tieto dva pojmy spolu súvisia, nie sú vždy rovnaké.

Napríklad rozdiel medzi uhlovou frekvenciou a uhlovou rýchlosťou nie je taký významný ako rozdiel medzi rýchlosťou a časom. Vo vedeckom svete sú uhlová frekvencia a uhlová rýchlosť príbuzné pojmy.

• Používajú sa na opis pohybu sústavy; nie je to však to isté.
• Uhlová frekvencia označuje počet uhlov, ktoré objekt v určitom čase zviera. Uhlová frekvencia sa zvyčajne vyjadruje v radiánoch za sekundu, zatiaľ čo uhlová rýchlosť je počet stupňov za sekundu.
• Uhlová frekvencia je rýchlosť zmeny uhlového posunu za určitý časový úsek. Zjednodušene to znamená, že každá častica, ktorá sa pohybuje systémom, má uhlovú frekvenciu. Nazýva sa aj časová perióda vlnenia. Táto perióda sa meria v sekundách.
• Uhlová frekvencia je úmerná uhlovej rýchlosti. Za daný časový úsek sa určitá uhlová frekvencia rovná jednej otáčke za sekundu.
• Ak je však uhlová frekvencia príliš vysoká, uhlová rýchlosť sa znižuje. To je dôvod, prečo je dôležité vypočítať uhlovú frekvenciu systému pred jej použitím v technických výpočtoch.

Záver

• V tomto článku som rozlišoval frekvenciu a uhlovú frekvenciu.
• Frekvencia opisuje, koľkokrát sa objekt rozkmitá alebo rozkmitá za jednotku času.
• Uhlová frekvencia je veľkosť uhlového posunutia, ktoré zložka vlny zažije za jednotku času.
• Podobne uhlová rýchlosť meria, ako rýchlo sa objekt otočí o určitú hodnotu za určitý časový úsek.
• Uhlová frekvencia je známa aj ako radiálna alebo kruhová frekvencia.