Frequência e período: o que é e como calcular
Frequência e período são dois conceitos interligados da Física. Ambos tratam de fenômenos que se repetem com regularidade. Enquanto o período é o tempo para que uma repetição ocorra, a frequência é o número de vezes que um fenômeno ocorre a cada unidade de tempo.
Frequência (f)
Denomina-se a frequência f como o número de vezes que um evento ocorre a cada unidade de tempo. Se n é este número de repetições:
Um exemplo de frequência é o número de voltas completas que a Terra gira em torno de seu eixo em uma semana. Se a unidade de tempo é uma semana e a volta completa é um dia, a frequência será:
Ou seja, sete voltas em uma semana.
No Sistema Internacional de Unidades (SI), considera-se o número de repetições por segundo, sendo a unidade padrão o Hertz (Hz).
1 Hz = 1 ciclo por segundo
Exemplo
Um motor que completa 120 ciclos por minuto trabalha em qual frequência?
Período (T)
O período T é o intervalo de tempo necessário para que um fenômeno complete um ciclo. Como exemplo, temos o período de 365,25 dias para que a Terra complete uma volta ao redor do Sol.
No Sistema Internacional de Unidades (SI), o período é medido em segundos.
Relação entre frequência e período
Como a frequência f é o número de repetições por segundo, existe uma relação entre estas grandezas.
Desta forma, conhecendo o período T podemos determinar a frequência f. Também é possível determinar o período uma vez que se tenha a frequência.
Como T é medido em segundos, a frequência é determinada por . Esta unidade recebe o nome de Hertz.
Frequência e período no movimento circular
Como o movimento circular estuda movimentos que se repetem com regularidade, a frequência e o período são muito utilizados para caracterizá-lo.
O período é o tempo que um corpo em movimento circular utiliza para completar uma volta, e a frequência, o número de repetições por segundo.
Em diversos equipamentos e máquinas giratórias é comum verificar a frequência em termos de rotações por minuto RPM.
Conversão de RPM em Hz
Podemos associar o número de rotações que ocorrem a cada minuto (RPM) com o número de rotações a cada segundo (Hz).
60 rotações a cada minuto são iguais a 60 rotações a cada 60 segundos.
Para determinar quantos Hz equivalem um valor em RPM, dividimos por 60.
Por exemplo, se uma máquina trabalha com 1 380 RPM, a frequência, em Hz, será:
Frequência, período e velocidade angular
A velocidade angular é determinada pelo deslocamento angular que ocorre no intervalo de tempo .
Considerando o deslocamento angular de uma volta completa , e o tempo como o período T, a velocidade angular pode ser escrita como:
Como , também podemos escrever a velocidade:
A unidade padrão de velocidade angular é o radiano por segundo (rad/s).
Ondulatória, frequência e período
No estudo das ondas, os conceitos de frequência e período são amplamente utilizados, sejam ondas eletromagnéticas ou mecânicas.
Considera-se como período o tempo necessário para que uma onda saia de uma altura, como um pico ou um vale, por exemplo, e retorne a esta posição inicial.
A frequência é o número de vezes que uma onda repete este movimento a cada segundo.
Veja também:
ASTH, Rafael. Frequência e período: o que é e como calcular. Toda Matéria, [s.d.]. Disponível em: https://www.todamateria.com.br/frequencia-e-periodo/. Acesso em: