Угловая частота


В физике угловая частота ω (также называемая угловой скоростью , радиальной частотой , круговой частотой , орбитальной частотой , частотой в радианах и пульсацией ) является скалярной мерой скорости вращения. Под ним понимается угловое смещение в единицу времени (например, при вращении) или скорость изменения фазы синусоидальной формы волны (например, при колебаниях и волнах), или как скорость изменения аргумента синуса функция. Угловая частота (или угловая скорость) есть модуль векторной величины угловой скорости . [1]

В единицах СИ угловая частота обычно выражается в радианах в секунду , даже если она не выражает значение вращения. С точки зрения размерного анализа единица измерения Герц (Гц) также является правильной, но на практике она используется только для обычной частоты f и почти никогда для ω . Это соглашение используется для того, чтобы избежать путаницы [3] , возникающей при работе с частотой или постоянной Планка, поскольку единицы измерения углов (цикл или радиан) опущены в системе СИ. [4] [5] [6] [7] [8]

При цифровой обработке сигналов угловая частота может быть нормализована частотой дискретизации , что дает нормализованную частоту .

Во вращающемся или вращающемся объекте существует связь между расстоянием от оси , тангенциальной скоростью и угловой частотой вращения. За один период тело, совершающее круговое движение, проходит расстояние . Это расстояние также равно длине окружности пути, очерченного телом, . Приравнивая эти две величины и вспоминая связь между периодом и угловой частотой, получаем:

Объект, прикрепленный к пружине, может колебаться . Если считать пружину идеальной и безмассовой без демпфирования, то движение будет простым и гармоническим с угловой частотой, определяемой выражением [9]

Резонансная угловая частота в последовательном LC-контуре равна квадратному корню из обратного произведения емкости ( C , измеряемой в фарадах ) и индуктивности контура ( L , в единицах СИ генри ): [10]


Угловая частота ω (в радианах в секунду) больше частоты ν (в циклах в секунду, также называемой Гц ) в 2 π раза . На этом рисунке для обозначения частоты используется символ ν , а не f .
Сфера, вращающаяся вокруг оси. Точки дальше от оси движутся быстрее, удовлетворяя ω = v / r .