A frequência angular e a frequência são as grandezas que medem a oscilação por unidade de tempo. O artigo discute a relação entre frequência angular e frequência.
A frequência angular descreve o deslocamento angular do corpo por unidade de tempo. Em um relacionamento, a frequência descreve o número de oscilações do corpo por unidade de tempo. A frequência angular mede uma característica semelhante à frequência, e ambas as quantidades são escalares que têm apenas magnitude, mas não direção.
O corpo oscilante ou oscilador significa que o corpo está realizando o movimento periódico ao passar por um ciclo; quando ele é passado por um intervalo de posições de sua posição média e retorna à sua posição média novamente.
As quantidades do corpo oscilante, como a frequência angular denotada pelo ómega símbolo (ω) e frequência representada por (f), descreva o taxa de oscilação do corpo ou o quanto ele oscila de sua posição média. Mas essas quantidades são baseadas nos tipos de oscilação. Quando a oscilação é linear, examinamos sua frequência. Ao passo que, quando é angular, examinamos sua frequência angular.
Uma vez que a frequência calcula o número de oscilações de corpo inteiro por unidade de tempo, a unidade de medição de frequência é representada no vibração por segundo ou, precisamente, ciclos por segundo. Simplesmente, sua unidade de medição é Hertz (Hz) que é igual a um ciclo por segundo.
Para determinar a frequência de oscilação, primeiro precisamos descobrir seu período de tempo. o período de tempo é também a quantidade de corpo oscilante que mostra o tempo total usado pelo corpo para atingir uma oscilação. Comparando as definições de período de tempo e frequência, essas quantidades de oscilação são recíprocas entre si.
ou seja, ……….. (#)
Por exemplo, em uma forma de onda senoidal, o tempo que a onda leva para completar uma oscilação é de ½ segundo, então sua frequência é de 2 ciclos por segundo ou Hertz.
Mas quando o corpo está oscilando angularmente, seu deslocamento da posição média é medido pela frequência angular. O corpo viaja em um caminho circular, cobrindo um determinado ângulo que é reconhecido como seu deslocamento angular. Uma vez que o deslocamento angular inclui um ângulo, a frequência angular do corpo oscilante é expressa em radianos por segundo (rad s-1) or revolução por minuto (rpm).
Por exemplo, ao discutir a rotação do carrossel no parque infantil, expressamos sua frequência angular em radianos por minuto. Mas quando falamos sobre a frequência angular da lua girando em torno da Terra, faz mais sentido expressá-la em radianos por dia.
Leia mais sobre Movimento harmônico simples de frequência angular.
Relação entre frequência e frequência angular
A frequência e a frequência angular do corpo oscilante estão relacionadas entre si porque ambas as quantidades são usadas para definir a taxa de oscilação do corpo.
A fórmula da frequência angular (ω) do corpo oscilante é o produto da frequência (f), e o ângulo através do corpo oscila. ou seja, . Isso significa que a frequência angular é análoga à frequência pelo fator constante 2π.
A simples movimento harmônico (SHM) do sistema ilustra que a frequência angular ω e a frequência f têm dimensões idênticas. Portanto, ambas as quantidades são medidas pela mesma unidade do inverso do tempo. ou seja, s-1. Este fato está de acordo com a unidade de medida de frequência angular. Ainda assim, compara-se às leis da física e elimina a diferença na relação entre frequência angular e frequência. ou seja, .
Assim como a frequência (f) do corpo de oscilação, sua frequência angular (ω) também está relacionada ao período de tempo (T). Quando o corpo gira em um caminho orbital ou simplesmente circular, seu período de tempo estima o tempo total necessário ao corpo para terminar uma revolução.
Como f =1/T, a relação entre frequência angular e frequência torna-se . ……(*)
O que é 2π em frequência e frequência angular?
Quando expressamos a taxa de oscilação em termos de um período de tempo, o fator constante 2π relaciona a frequência angular à frequência.
Ao descrever a frequência angular, explicamos a rotação do corpo em radianos por unidade de segundo. O corpo precisa girar 360 ° para completar uma oscilação. Visto que 360 ° = 2π. É por isso que o fator constante 2π entra em jogo ao relacionar a frequência angular com a frequência durante a oscilação.
Durante a oscilação do corpo de sua posição média, simplesmente vemos quanto muda em um segundo o ângulo de oscilação pelo qual o corpo oscila. Por exemplo, se um ângulo através do qual o corpo oscila vai de 0 radianos a 2h radianos (360 °) em um segundo, podemos determinar sua frequência angular dividindo a mudança no ângulo 2π pelo período de tempo T um segundo conforme Fórmula (*).
If e
Em seguida,
Isto faz a frequência angular do corpo de oscilação maior do que sua frequência regular pelo fator de 2π.
Então, se 1 Hz = 10 rad/s, então .
Leia mais sobre Equação Angular de Movimento.
Frequência Angular Vs Frequência
Frequência angular | Frequência |
É o deslocamento angular do corpo por unidade de tempo. | É o número de oscilações do corpo em unidade de tempo. |
Ele usa radianos para medir a taxa de oscilação. | Ele usa ciclos para medir a taxa de oscilação. |
É analisado quando a oscilação do corpo é angular. | É analisado quando a oscilação do corpo é linear. |
É uma quantidade cinemática angular que é explicada usando apenas um sistema de coordenadas polares. | É uma grandeza cinemática linear explicada pelo uso de sistemas de coordenadas polares e cartesianos. |
Seus conceitos se enquadram no assunto de óptica, mecânica e circuitos alternados | Seus conceitos se enquadram no assunto de tecnologia acústica, eletroímã e rádio. |
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