Frecuencia de rotación

Frecuencia de rotación, también conocida como velocidad de rotación o velocidad de rotación (símbolos ν, nu griego minúscula, y también n), es la frecuencia de rotación de un objeto alrededor de un eje. Su unidad SI son los segundos recíprocos (s⁻¹); Otras unidades de medida comunes incluyen hercios (Hz), ciclos por segundo (cps) y revoluciones por minuto (rpm).

La frecuencia de rotación se puede obtener dividiendo la frecuencia angular, ω, por una vuelta completa (2π radianes): ν=ω/(2π rad). También se puede formular como la tasa de cambio instantánea del número de rotaciones, N, con respecto al tiempo, t: n=d N/dt (según Sistema Internacional de Cantidades, ISO 80000-3). Similar al período ordinario, el recíproco de la frecuencia de rotación es el período de rotación o período de rotación, T=ν ⁻¹=n⁻¹, con dimensión de tiempo (unidad SI segundos).

Velocidad de rotación es la cantidad vectorial cuya magnitud es igual a la velocidad de rotación escalar. En los casos especiales de giro (alrededor de un eje interno al cuerpo) y revolución (eje externo), la velocidad de rotación puede denominarse velocidad de giro y velocidad de revolución, respectivamente.

Aceleración de rotación es la tasa de cambio de la velocidad de rotación; tiene dimensión de tiempo recíproco al cuadrado y unidades SI de segundos recíprocos al cuadrado (s⁻²); por lo tanto, es una versión normalizada de la aceleración angular y es análoga al alegre.

Cantidades relacionadas

Velocidad tripartita ${displaystyle v}$ (Carta latina v), frecuencia de rotación ${displaystyle nu }$, y distancia radial ${displaystyle r}$, están relacionados por la siguiente ecuación:

$${displaystyle {begin{aligned}v sensible=2pi rnu \viéndose=romega.end{aligned}}}$$

Una reorganización algebraica de esta ecuación nos permite resolver para la frecuencia de rotación:

$${displaystyle {begin{aligned}nu <=v/2pi r\omega > }}$$

Así, la velocidad tangencial será directamente proporcional a ${displaystyle r}$ cuando todas las partes de un sistema simultáneamente tienen el mismo ${displaystyle omega }$, como para una rueda, disco o varita rígida. La proporcionalidad directa ${displaystyle v}$ a ${displaystyle r}$ no es válido para los planetas, porque los planetas tienen diferentes frecuencias rotativas.

Análisis de regresión

La frecuencia de rotación puede medir, por ejemplo, qué tan rápido está funcionando un motor. Velocidad de rotación a veces se utiliza para referirse a la frecuencia angular en lugar de la cantidad definida en este artículo. La frecuencia angular da el cambio de ángulo por unidad de tiempo, que se da con la unidad radianes por segundo en el sistema SI. Dado que 2π radianes o 360 grados corresponden a un ciclo, podemos convertir la frecuencia angular en frecuencia de rotación mediante

$${displaystyle nu =omega /2pi}$$

• ${displaystyle nu nu}$ es frecuencia de rotación, con ciclos de unidad por segundo
• ${displaystyle omega ,}$ es frecuencia angular, con radio unidad por segundo o grado por segundo

Por ejemplo, un motor paso a paso podría girar exactamente una revolución completa por segundo. Su frecuencia angular es de 360 grados por segundo (360°/s), o 2π radianes por segundo (2π rad/s), mientras que la frecuencia de rotación es de 60 rpm.

La frecuencia de rotación no debe confundirse con la velocidad tangencial, a pesar de cierta relación entre los dos conceptos. Imagine un tiovivo con una velocidad de rotación constante. No importa qué tan cerca o lejos del eje de rotación se encuentre, su frecuencia de rotación permanecerá constante. Sin embargo, su velocidad tangencial no permanece constante. Si está parado a dos metros del eje de rotación, su velocidad tangencial será el doble que si estuviera parado a solo un metro del eje de rotación.