La frecuencia angular y la frecuencia son las cantidades que miden la oscilación por unidad de tiempo. El artículo analiza la relación entre la frecuencia angular y la frecuencia.
La frecuencia angular describe el desplazamiento angular del cuerpo por unidad de tiempo. En una relación, la frecuencia describe el número de oscilaciones del cuerpo por unidad de tiempo.. La frecuencia angular mide una característica similar a la frecuencia, y ambas cantidades son escalares que solo tienen magnitud pero no dirección.
El cuerpo oscilante o oscilador significa que el cuerpo está realizando el movimiento periódico al someterse a un ciclo; cuando pasa a través de un rango de posiciones desde su posición media y vuelve a su posición media de nuevo.
Las cantidades del cuerpo oscilante, como la frecuencia angular denotada por la omega símboloω) y frecuencia representada por (f), describe el la tasa de oscilación del cuerpo o cuánto oscila desde su posición media. Pero estas cantidades se basan en los tipos de oscilación. Cuando la oscilación es lineal, examinamos su frecuencia. Mientras que, cuando es angular, examinamos su frecuencia angular.
Dado que la frecuencia calcula el número de oscilaciones del cuerpo entero por unidad de tiempo, la unidad de medida de frecuencia se representa en la vibración por segundo o, precisamente, ciclos por segundo. Simplemente, su unidad de medida es Hercios (Hz) que es igual a un ciclo por segundo.
Para determinar la frecuencia de oscilación, primero debemos averiguar su período de tiempo. los periodo de tiempo es también la cantidad de cuerpo oscilante que muestra el tiempo total utilizado por el cuerpo para lograr una oscilación. Al comparar las definiciones de período de tiempo y frecuencia, estas cantidades de oscilación son recíprocas entre sí.
es decir, ……… .. (#)
Por ejemplo, en una forma de onda sinusoidal, el tiempo que tarda la onda en completar una oscilación es de ½ segundo, luego su frecuencia es de 2 ciclos por segundo o Hertz.
Pero cuando el cuerpo oscila angularmente, su desplazamiento desde la posición media se mide mediante la frecuencia angular. El cuerpo viaja en una trayectoria circular, cubriendo un ángulo particular se reconoce como su desplazamiento angular. Dado que el desplazamiento angular incluye un ángulo, la frecuencia angular del cuerpo oscilante se expresa en radianes por segundo (rad s-1) or revolución por minuto (rpm).
Por ejemplo, cuando hablamos de la rotación del tiovivo en el parque infantil, expresamos su frecuencia angular en radianes por minuto. Pero cuando se habla de la frecuencia angular de la luna que gira alrededor de la Tierra, tiene más sentido expresarla en radianes por día.
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Relación entre frecuencia y frecuencia angular
La frecuencia y la frecuencia angular del cuerpo oscilante están relacionadas entre sí porque ambas cantidades se utilizan para definir la tasa de oscilación del cuerpo.
La fórmula de frecuencia angular (ω) del cuerpo oscilante es el producto de la frecuencia (f) y el ángulo a través del cuerpo oscila. es decir, . Eso significa que la frecuencia angular es análoga a la frecuencia por el factor constante 2π.
La simples movimiento armónico (MAS) del sistema ilustra que la frecuencia angular ω y la frecuencia f tienen dimensiones idénticas. Por tanto, ambas cantidades se miden con la misma unidad de la inversa del tiempo. es decir, s-1. Este hecho coincide con la unidad de medida de frecuencia angular. Aún así, se compara con las leyes de la física y elimina la diferencia en la relación entre frecuencia angular y frecuencia. es decir, .
Como la frecuencia (f) del cuerpo de oscilación, su frecuencia angular (ω) también está relacionada con el período de tiempo (T). Cuando el cuerpo gira en una trayectoria orbital o simplemente circular, su período de tiempo estima el tiempo total que necesita el cuerpo para completar una revolución.
Como f = 1 / T, la relación entre la frecuencia angular y la frecuencia se vuelve . …… (*)
¿Qué es 2π en frecuencia y frecuencia angular?
Cuando expresamos la tasa de oscilación en términos de un período de tiempo, el factor constante 2π relaciona la frecuencia angular con la frecuencia.
Mientras describimos la frecuencia angular, explicamos la rotación del cuerpo en radianes por segunda unidad. El cuerpo necesita girar 360 ° para completar una oscilación. Dado que 360 ° = 2π. Es por eso que el factor constante 2π entra en juego al relacionar la frecuencia angular con la frecuencia durante la oscilación.
Durante la oscilación del cuerpo desde su posición media, simplemente vemos cuánto cambia el ángulo de oscilación a través del cual oscila el cuerpo en un segundo. Por ejemplo, si un ángulo a través del cual oscila el cuerpo va de 0 radianes a 2π radianes360 °) en un segundo, podemos determinar su frecuencia angular dividiendo el cambio en el ángulo 2π por el período de tiempo T un segundo según fórmula (*).
If y
Entonces,
Lo que hace la frecuencia angular del cuerpo de oscilación más alta que su frecuencia regular por el factor de 2π.
Entonces, si 1Hz = 10 rad / seg, entonces .
Lea más sobre Ecuación de movimiento angular.
Frecuencia Angular Vs Frecuencia
Frecuencia angular | Frecuencia |
Es el desplazamiento angular del cuerpo por unidad de tiempo. | Es el número de oscilaciones del cuerpo en unidad de tiempo. |
Utiliza radianes para medir la tasa de oscilación. | Utiliza ciclos para medir la tasa de oscilación. |
Se analiza cuando la oscilación del cuerpo es angular. | Se analiza cuando la oscilación del cuerpo es lineal. |
Es una cantidad cinemática angular que se explica utilizando solo un sistema de coordenadas polares. | Es una cantidad cinemática lineal que se explica mediante el uso de sistemas de coordenadas polares y cartesianas. |
Sus conceptos se enmarcan en el tema de la óptica, la mecánica y los circuitos alternos. | Sus conceptos se enmarcan en el tema de la tecnología acústica, electromagnética y radioeléctrica. |
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