Frequência

Estamos rodeados de coisas que ocorrem em ciclos. A Terra girando em torno de seu eixo e em torno do Sol, o relógio analógico e etc. Todos eles possuem uma coisa em comum que é a frequência.

Muitas vezes nos deparamos com informações do tipo “o Hard Disk possui 7200 rotações por minuto”. Essas rotações são conhecidas como frequência de um movimento periódico. Entenda aqui o que é essa frequência, alguns de seus tipos mais utilizados, a sua unidade no Sistema Internacional, a diferença entre frequência e período e como se calcula a frequência.

O que é frequência?

Frequência (f) é a quantidade de ocorrências de um fenômeno cíclico ou periódico em determinada unidade de tempo.

Em outras palavras, podemos dizer que é a quantidade de vezes que se repete o movimento cíclico em um período de tempo. Por exemplo, em aparelhos de videogames os CD’s/DVD’s/Blu-Rays chegam a fazer até 7200 voltas por minuto. Assim, podemos dizer que a frequência dos leitores desses aparelhos é de 7200 voltas por minuto.

Existem outros tipos de frequência, que podemos encontrar no nosso dia a dia. Temos, por exemplo, a frequência elétrica, que corresponde número de oscilações por segundo que ocorre na corrente alternada. A frequência de onda e a sonora seguem o mesmo padrão da elétrica, ou seja, é o número de ciclos de uma onda por segundo.

Em estatística, tem-se também a frequência estatística, que pode ser descrita como sendo o número de vezes que um evento ocorreu em algum experimento ou estudo.

A unidade Hertz

A rigor, a unidade de frequência é de “ocorrências por tempo”. Mas são utilizadas duas: a hertz (Hz) e a rotação por minuto (rpm).

A unidade no Sistema Internacional (S.I) é o hertz (Hz). O nome da unidade é em homenagem ao físico alemão Heinrich Hertz. Ele estudou, no século XIX, as características das ondas eletromagnéticas que são fenômenos periódicos que se propagam na mesma velocidade da luz.

A medida de 1Hz equivale a dizer que um fenômeno com movimento periódico ocorre na frequência de uma vez por segundo, ou seja, em um minuto (60 segundos) ocorre 60 vezes. Daí a relação de que 1Hz equivale a 60rpm (rotações por minuto).

Frequência e período

Período (T) é o intervalo de tempo necessário para a ocorrência de um fenômeno cíclico (ciclo).

Em outras palavras, dizemos que o período é o tempo necessário para que um objeto conclua uma volta ou um ciclo completo de seu movimento. Além disso, o período é inversamente proporcional a frequência e vice-versa. A seguir entenderemos como se calcula a frequência de um corpo ou situação.

Como calcular

Como dito anteriormente, a frequência é inversamente proporcional ao período de oscilação/volta. Dessa forma, podemos calcular a frequência conforme a fórmula a seguir.

Em que,

  • f: frequência;
  • T: período.

Existem várias outras formas de se calcular a frequência, mas depende do contexto em que ela está inserida. Por exemplo, existe a frequência de uma onda luminosa ou sonora, a frequência angular, entre muitas outras. A fórmula acima é muito utilizada para movimentos circulares.

Vídeos sobre frequência

Para ajudar a fixar o conteúdo apresentado até aqui, selecionamos videoaulas cheias de demonstrações e dicas para você se aprofundar, confira!

Teoria sobre frequência e período

Neste vídeo você compreenderá melhor os conceitos de período e frequência! A explicação é bem didática e fácil de entender!

Exemplos e explicações sobre frequência

Aqui são apresentados alguns tipos de frequências, além de exemplos práticos que encontramos a frequência em nosso dia a dia.

Exercícios resolvidos

Para que você possa se dar bem nas provas, é apresentado neste vídeo alguns exercícios resolvidos onde mais é cobrado sobre frequência: movimento circular uniforme!

Para complementar ainda mais seus estudos, veja também o conteúdo sobre movimento circular e entenda a aplicação da frequência neste movimento.

Referências

As faces da física – Wilson Carron e Osvaldo Guimarães.
Física para o ensino médio, volume 1 – Kazuhito Yamamoto e Luiz Felipe Fuke.

Guilherme Santana da Silva
Por Guilherme Santana da Silva

Graduado no curso de Física pela Universidade Estadual de Maringá. Professor assistente em um colégio de ensino médio e preparatório para os vestibulares. Nas horas vagas se dedica à vida religiosa, praticar mountain bike, tocar bateria, dar atenção à família e cuidar de suas duas gatinhas Penélope e Mel.

Como referenciar este conteúdo

Santana, Guilherme. Frequência. Todo Estudo. Disponível em: https://www.todoestudo.com.br/fisica/frequencia. Acesso em: 25 de September de 2020.

Exercícios resolvidos

1.

O tacômetro é o equipamento que mede o giro do motor de um carro e mostra, em tempo real para o motorista, o número de giros por minuto. Determine a frequência em hertz e o período em segundos para o motor de um carro cujo tacômetro indica 3000 rpm.

a) 50 Hz e 2 x 10 –2 s

b) 80 Hz e 1,5 x 10 –2s

c) 45 Hz e 2,5 x 10 –2 s

d) 55 Hz e 2,5 x 10 –2 s

e) 60 Hz e 2 x 10 –2 s

Para transformar uma frequência dada em rpm para hertz, basta dividir o valor por 60, já que 1 minuto possui 60s. Portanto, a frequência indicada pelo tacômetro será:

f = 3000 rpm ÷ 60 = 50 Hz

Sabendo que o período é o inverso da frequência, temos:

T = 1/50 = 0,02 = 2 x 10–2 s

RESPOSTA: a)

2.

A respeito do período e da frequência no movimento circular uniforme (MCU), indique o que for correto.

a) O período é diretamente proporcional à frequência de giro de um corpo em MCU.

b) Sabendo que o período de giro do ponteiro dos minutos é de 1 min, podemos dizer que a sua frequência será, aproximadamente, de 0,017 Hz.

c) Se a frequência do ponteiro dos segundos é de 1 min, podemos calcular a sua frequência aproximada como de 0,017 Hz.

d) A frequência é diretamente proporcional ao período.

e) Um corpo de giro com frequência de 20 Hz possui período igual a 0,02 s.

A frequência do ponteiro dos segundos é exatamente 60 s (1 min). Podemos determiná-la sabendo que ela é o inverso do período, portanto:

f = 1/60 = 0,0166 ≈ 0,017 Hz

RESPOSTA: c)

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