Isi
- Formula Frekuensi Angular
- Kiat
- Formula Frekuensi Angular Menggunakan Periode
- Contoh Perhitungan
- Satu hal terakhir…
Frekuensi sudut, ω, dari suatu objek yang mengalami gerakan periodik, seperti bola di ujung tali yang diayunkan dalam lingkaran, mengukur kecepatan di mana bola menyapu 360 derajat penuh, atau 2π radian. Cara termudah untuk memahami cara menghitung frekuensi sudut adalah dengan membuat rumus dan melihat cara kerjanya dalam praktik.
Formula Frekuensi Angular
Rumus untuk frekuensi sudut adalah frekuensi osilasi f (sering dalam satuan Hertz, atau osilasi per detik), dikalikan dengan sudut di mana objek bergerak. Rumus frekuensi sudut untuk objek yang menyelesaikan osilasi atau rotasi penuh adalah ω = 2π_f_. Formula yang lebih umum hanyalah ω = θ__vdimana θ adalah sudut di mana objek bergerak, dan v adalah waktu yang dibutuhkan untuk melakukan perjalanan θ.
Ingat: frekuensi adalah laju, oleh karena itu dimensi kuantitas ini adalah radian per satuan waktu. Unit akan tergantung pada masalah spesifik yang dihadapi. Jika Anda mengambil tentang rotasi komidi putar, Anda mungkin ingin berbicara tentang frekuensi sudut dalam radian per menit, tetapi frekuensi sudut Bulan di sekitar Bumi mungkin lebih masuk akal dalam radian per hari.
Kiat
Formula Frekuensi Angular Menggunakan Periode
Untuk sepenuhnya memahami kuantitas ini, akan membantu untuk memulai dengan kuantitas, titik, dan kerja yang lebih alami. Periode (T) objek berosilasi adalah jumlah waktu yang diperlukan untuk menyelesaikan satu osilasi. Sebagai contoh, ada 365 hari dalam setahun karena itu adalah berapa lama yang diperlukan Bumi untuk mengelilingi Matahari sekali. Ini adalah periode untuk pergerakan Bumi mengelilingi Matahari.
Tetapi jika Anda ingin mengetahui tingkat di mana rotasi terjadi, Anda perlu menemukan frekuensi sudut. Frekuensi rotasi, atau berapa rotasi yang terjadi dalam jumlah waktu tertentu, dapat dihitung dengan f = 1/T. Untuk Bumi, satu rotasi membutuhkan waktu 365 hari, jadi f = 1/365 hari.
Jadi berapa frekuensi sudutnya? Satu rotasi Bumi menyapu radian 2π, sehingga frekuensi sudut ω = 2π / 365. Dengan kata lain, Bumi bergerak melalui 2π radian dalam 365 hari.
Contoh Perhitungan
Coba contoh lain menghitung frekuensi sudut dalam situasi lain untuk membiasakan diri dengan konsep. Perjalanan dengan kincir ria mungkin memakan waktu beberapa menit, selama itu Anda mencapai puncak perjalanan beberapa kali. Katakanlah Anda duduk di bagian atas kincir raksasa, dan Anda perhatikan bahwa kincir itu bergerak seperempat putaran dalam 15 detik. Berapa frekuensi sudutnya? Ada dua pendekatan yang dapat Anda gunakan untuk menghitung jumlah ini.
Pertama, jika ¼ rotasi membutuhkan waktu 15 detik, rotasi penuh membutuhkan 4 × 15 = 60 detik. Oleh karena itu, frekuensi rotasi adalah f = 1/60 dtk −1, dan frekuensi sudut adalah:
begin {aligned} ω & = 2πf & = π / 30 end {aligned}Demikian pula, Anda bergerak melalui π / 2 radian dalam 15 detik, jadi sekali lagi, menggunakan pemahaman kami tentang apa frekuensi sudut:
begin {aligned} ω & = frac {(π / 2)} {15} & = frac {π} {30} end {aligned}Kedua pendekatan memberikan jawaban yang sama, jadi sepertinya pemahaman kita tentang frekuensi sudut masuk akal!
Satu hal terakhir…
Frekuensi sudut adalah kuantitas skalar, yang berarti hanya besarnya. Namun, kadang-kadang kita berbicara tentang kecepatan sudut, yang merupakan vektor. Oleh karena itu, rumus kecepatan sudut sama dengan persamaan frekuensi sudut, yang menentukan besarnya vektor.
Kemudian, arah vektor kecepatan sudut dapat ditentukan dengan menggunakan aturan tangan kanan. Aturan tangan kanan memungkinkan kita untuk menerapkan konvensi yang digunakan fisikawan dan insinyur untuk menentukan "arah" objek pemintalan.