Comment puis-je déterminer les fréquences de rotation?

Utilisation Observation directe

1. Utilisez un chronomètre pour mesurer le temps qu'il faut pour faire l'objet N, tours ou rotations complètes, et enregistrer le résultat.

   Par exemple, en utilisant un chronomètre vous enregistrez que cela prend un rouet 24,5 secondes à faire N = 35 tours complets.

2. Diviser N par le temps pour obtenir la fréquence de rotation. Si votre temps est en secondes, les unités de votre fréquence de rotation seront Hz. Si votre temps est en minutes, l'unité de fréquence est rpm.

   Pour cet exemple, la fréquence de rotation est de 35 / 24,5 ou 1,4

3. Ajouter les unités correctes pour votre réponse.

   Pour cet exemple, le temps utilisé est secondes de sorte que la réponse finale est de 1,4 Hz

Utilisation de la période

1. Obtenir la période de l'objet en rotation. La période de rotation est le temps qu'il faut pour faire l'objet d'une rotation complète.

   Par exemple, une étoile à neutrons a une période de rotation mesurée de 2,5 millisecondes ou 0,0025 secondes.

2. Calculer 1 / période pour obtenir la fréquence de rotation. La période et la fréquence de rotation sont inverses l'une de l'autre de sorte que la période = 1 / fréquence de rotation et la fréquence = 1 / période de rotation.

   Pour cet exemple, l'étoile à neutrons a une fréquence de 1 / 0,0025 ou 400 de rotation.

3. Ajouter les unités correctes pour votre réponse.

   Pour cet exemple, le temps utilisé est secondes de sorte que la réponse finale est de 400 Hz

Utilisation de la vitesse de coupe

1. Obtenir la vitesse à laquelle un point fixe sur la surface de l'objet se déplace et dans quelle mesure le point est de l'axe de rotation.

   Par exemple, un point sélectionné sur la surface d'une roue de rotation est situé à une distance de 10 pouces de l'axe de rotation. Comme la roue tourne, ce point sera tracer un cercle de rayon 10 pouces autour de l'axe de rotation. Le point se déplace le long de la trajectoire circulaire à une vitesse de 15,7 pouces par seconde.

2. Calculer 2 x pi x rayon / vitesse pour trouver le temps qu'il faut pour faire le point un circuit. Ceci est la période de la rotation. Le terme 2 x pi x rayon est la circonférence du cercle (distance autour du bord du cercle), où pi = 3.14. Les mêmes unités de distance doivent être utilisés pour le rayon et la vitesse.

   Dans cet exemple, la période est de 2 x 3,14 x 10 / 15.7 = 4 secondes.

3. Calculer 1 / période pour obtenir la fréquence de rotation.

   Pour notre exemple, la fréquence de rotation est de 1/4 = 0,25.

4. Ajouter les unités correctes pour votre réponse.

   Pour cet exemple, le temps utilisé est secondes de sorte que la réponse finale est de 0,25 Hz

Utilisation de vitesse angulaire

1. Obtenir la vitesse angulaire de l'objet tournant. La vitesse angulaire donne l'angle de l'objet rotatif tourne dans une unité de temps donnée. Un tour complet est une rotation de 360 ​​degrés ou 2 radians x pi. Pour calculer la fréquence de rotation, des radians doivent être utilisés pour les parts ordinaires de vitesse angulaire pour la vitesse angulaire sont radians / seconde ou en radians / minute.

   Par exemple, les disques durs de l'ordinateur peuvent être achetés qui ont une vitesse de 62 800 radians / minute de rotation.

2. Divisez la vitesse angulaire par (2 x pi) pour obtenir la fréquence de rotation.

   Pour cet exemple, le disque dur de l'ordinateur a une fréquence de 62 800 / (2 x 3,14) = 10,000 rotation.

3. Ajouter les unités correctes pour votre réponse.

   Pour cet exemple, le temps utilisé est à quelques minutes de sorte que la réponse finale est de 10.000 tours par minute.

• Lors de la mesure le temps qu'il faut pour faire un objet N rotations, faire assez N grand pour que l'erreur de synchronisation associé à démarrer et arrêter le chronomètre est négligeable. Choisir N ​​de telle sorte que le temps mesuré est au moins 20 secondes.
• Si la vitesse angulaire est donnée en unités de degrés / seconde ou en degrés / minute, vous pouvez convertir en radians / seconde ou en radians / minute en multipliant par le facteur de conversion pi / 180 = 3,14 / 180 = 0,01744