Оборот в минуту | это… Что такое Оборот в минуту?

Тахометр автомобиля (указатель количества оборотов двигателя за минуту)

Оборо́т в мину́ту (обозначение об/мин, 1/мин, мин⁻¹, также часто используется английское обозначение rpm [revolutions per minute]) — единица измерения частоты вращения: количество полных оборотов совершенных вокруг фиксированной оси. Используется для измерения скорости вращения механических компонентов.

Также используется единица оборот в секунду (символ об/с или с⁻¹). Обороты в минуту конвертируются в обороты в секунду делением на 60. Обратное преобразование — обороты в минуту умножаются на 60.

1 об/мин = 1/мин = 1/(60с) = 1/60 об/с ≈ 0,01667 об/с

Ещё одна физическая величина связана с данным понятием: угловая скорость; в системе СИ она измеряется в радианах в секунду (рад·с⁻¹):

1 об/мин = 2π рад·мин⁻¹ = 2π/60 рад·с⁻¹ = 0,1047 рад·с⁻¹ ≈ 1/10 рад·с⁻¹

Примеры

• На граммофонных пластинках скорость вращения задается в об/мин: например, стандартные скорости вращения 16²⁄₃, 33¹⁄₃, 45 или 78 об/мин (⁵⁄₁₈, ⁵⁄₉, ³⁄₄, или 1,3 об/с соответственно).
• Новые ультразвуковые бор-машины имеют скорость вращения до 800 000 об/мин (13 300 об/с).
• Секундная стрелка часов вращается с частотой 1 об/мин.
• Проигрыватели звуковых компакт-дисков производят чтение со скоростью 150 кБ/с и, следовательно, при скорость вращения диска у внутреннего края примерно 500 об / мин (8 об/с) и 200 об / мин (3,5 об/с) на внешней границе. Приводы компакт дисков имеют скорость вращения, кратную этим цифрам, даже если используется переменная скорость чтения.
• DVD-проигрыватели также обычно читают диски с постоянной линейной скоростью. Скорость вращения изменяется от 1 530 об/мин (25,5 об/с), при чтении у внутреннего края, и 630 об/мин (10,5 об/с) на внешней стороне диска.^[1] DVD-приводы также работают на скорости, кратной вышеназванным цифрам.
• Барабан стиральной машины может вращаться со скоростью от 500 до 2000 об/мин (8—33 об/с) во время сушки.
• Турбина генератора вращается со скоростью 3000 об/мин (50 об/с) или 3600 об/мин (60 об/с), в зависимости от страны — смотри Силовые вилки и розетки для переменного тока.
• Автомобильный двигатель обычно в среднем работает на скорости 2500 об/мин (41 об/с), обороты холостого хода обычно около 1000 об/мин (16 об/с), а максимальные обороты 6000—10 000 об/мин (100—166 об/с).
• Пропеллер авиационного двигателя обычно вращается со скоростью между 2000 и 3000 об/мин (30–50 об/с).
• Компьютерный жесткий диск с интерфейсами ATA или SATA обычно вращается со скоростью 5400 или 7200 об/мин (90 или 120 об/с), за редким исключением 10 000 об/мин, а более продвинутые диски с интерфейсами SCSI и SAS обычно используют скорость 10 000 или 15 000 об/мин (160 или 250 об/с).
• Двигатель болида формулы один может развить 18 000 об/мин (300 об/с) (по регламенту сезона 2009)
• Центрифуга по обогащению урана вращается со скоростью 90 000 об/мин (1500 об/с) или быстрее.^[2]
• Газотурбинный двигатель вращается со скорость десятков тысяч оборотов в минуту. Турбины для моделей самолетов могут разгоняться до 100 000 об/мин (1700 об/с), а самые быстрые и до 165 000 об/мин (2750 об/с). ^[3]
• Типичный 80-мм компьютерный вентилятор вращается со скоростью 800—3000 об/мин и питается от 12 В постоянного тока
• Турбокомпрессор может достигнуть скорости вращения 290 000 об/мин (4800 об/с), при том, что 80 000—200 000 rpm (1 000—3 000 об/с) используются при спокойной езде.

См. также

• Оборот (единица измерения)

Примечания

1. ↑ Физические параметры DVD. DVD Technical Notes. Moving Picture Experts Group (MPEG) (21 июля 1996). Архивировано из первоисточника 8 мая 2012. Проверено 30 мая 2008.
2. ↑ Стройный и элегантный, он питает бомбу. electricityforum.com. Архивировано из первоисточника 8 мая 2012. Проверено 24 сентября 2006.
3. ↑ Спецификация турбины JetCat P-60. jetcat.com. Архивировано из первоисточника 8 мая 2012. Проверено 19 июля 2006.

Центрифугирование: как определить ускорение (число g) в зависимости от скорости вращения и диаметра ротора

Центрифугирование – способ разделения неоднородных, дисперсных жидких систем на фракции по плотности под действием центробежных сил. Центрифугирование осуществляют в центрифугах, принцип работы которых основан на создании центробежной силы, увеличивающей скорость разделения компонентов смеси по сравнению со скоростью их разделения только под влиянием силы тяжести. Разделение веществ с помощью центрифугирования основано на разном поведении частиц в центробежном поле. В центробежном поле частицы, имеющие разную плотность, форму или размеры, осаждаются с разной скоростью.

Скорость осаждения, или седиментации, зависит от центробежного ускорения (g), прямо пропорционального угловой скорости ротора (w, рад/с) и расстоянию между частицей и осью вращения (r, см): g = v²x r. Поскольку один оборот ротора составляет 2π радиан, то угловую скорость можно записать так: v = p x n/60, где n – скорость в оборотах в минуту, π — константа, выражающая отношение длины окружности к длине её диаметра. Угловая скорость – характеристика скорости вращения тела, измеряется обычно в радианах в секунду, полный оборот (360°) составляет 2π радиан.

Центробежное ускорение тогда будет равно: g =p²x r x n²/900.

Центробежное ускорение обычно выражается в единицах g (ускорение свободного падения, равное 980 м_/с²) и называется относительным центробежным ускорением (ОЦУ), т.е. ОЦУ=g/980 или ОЦУ = 1,11 x 10^-5 x r x n² .

Относительное ускорение центрифуги (rcf) задается, как кратное от ускорения свободного падения (g). Оно является безразмерной величиной и служит для сравнения производительности разделения и осаждения. Относительное ускорение центрифуги (rcf) зависит от частоты вращения и радиуса центрифугирования.

Существует номограмма, выражающая зависимость относительного ускорения центрифуги (rcf) от скорости вращения ротора (n) и радиуса (r) – среднего радиуса вращения столбика жидкости в центрифужной пробирке (т.е. расстояния от оси вращения до середины столбика жидкости). Радиус измеряется (см) от оси вращения ротора до середины столбика жидкости в пробирке, когда держатель находится в положении центрифугирования.

Номограмма для определения относительного ускорения центрифуги (rcf) в зависимости от скорости вращения и диаметра ротора

r – радиус ротора, см

n – скорость вращения ротора, оборотов в минуту

rcf (relative centrifuge force) – относительное ускорение центрифуги

Радиус центрифугирования r_max– это расстояние от оси вращения ротора до дна гнезда ротора.

Для определения ускорения с помощью линейки совмещаем значения радиуса и числа оборотов на и на шкале rcf определяем его величину.

Пример: на шкале А отмечаем значение rрадиуса для ротора – 7,2 см, на шкале С отмечаем значение скорости ротора –14,000 об/мин, соединяем эти две точки. Точка пересечения образованного отрезка со шкалой В показывает значение ускорения для данного ротора. В данном случае ускорение равно 15’000.

Как быстро вращается Земля?

Чтобы ответить на вопрос, как быстро вращается Земля, нужно знать две вещи: сколько времени требуется, чтобы совершить полный оборот, и длину окружности Земли. Время, которое требуется Земле, чтобы повернуться так, чтобы солнце появилось в том же положении на небе, известное как солнечный день, составляет 24 часа. Однако время, которое требуется Земле, чтобы совершить один полный оборот вокруг своей оси относительно далеких звезд, на самом деле составляет 23 часа 56 минут 4,091 секунды, что известно как звездные сутки.

Имея эту информацию, чтобы понять, с какой скоростью вращается Земля, нам нужен только размер окружности нашей планеты. На экваторе его окружность составляет примерно 40 075 километров, поэтому, разделив это на продолжительность дня, мы получим, что на экваторе Земля вращается со скоростью около 1670 километров в час.

Однако эта скорость вращения неодинакова по всей планете. По мере того, как вы двигаетесь на север или юг, окружность Земли становится меньше, поэтому скорость вращения уменьшается, пока не достигнет самого медленного значения на обоих полюсах. И все это ничто по сравнению со 107 000 километров в час, с которыми Земля обращается вокруг Солнца.

Если мы так быстро путешествуем в космосе, почему мы этого не чувствуем?

Проще говоря, как Земля вращается с постоянной скоростью, так и все на ней. Путешествие с той же скоростью означает, что мы не чувствуем вращения. Это как водить машину. Даже если вы движетесь, вы не осознаете скорость, потому что она постоянна. Только когда вы меняете скорость, вы замечаете, что едете, например, нажимаете на педаль газа или совершаете аварийную остановку.

Реклама

Здесь, на Земле, происходит изменение скорости, но оно слишком медленное, чтобы его заметить. Миллионы лет назад один земной день длился около 22 часов, и скорость Земли падала на протяжении более миллиарда лет, а количество дней увеличивалось примерно на 2 миллисекунды каждое столетие.

Это замедление вызвано трением, создаваемым океанскими течениями, приливами и ветром, воздействующим на поверхность Земли. Однако глобальное потепление может снова ускорить процесс. По мере повышения уровня моря это изменение массы может привести к более быстрому вращению Земли и сокращению продолжительности каждого дня на 0,12 миллисекунды, что сильно повлияет на калибровку атомных часов и систем GPS.

Что, если Земля перестанет вращаться?

Без огромной внешней силы это невозможно. Но если бы Земля перестала вращаться, атмосфера продолжала бы вращаться со скоростью вращения Земли, поэтому все, что не закреплено на поверхности, включая деревья и здания, было бы сметено сильным ветром.

Каждая сторона планеты получит шесть месяцев непрерывного солнечного света и шесть месяцев темноты. Без центробежной силы вращения океаны постепенно двигались бы к полюсам, создавая на экваторе огромный суперконтинент.

Но нас не сбросят с Земли. Гравитация и центробежная сила вращения Земли удерживают нас на земле. Чтобы мы чувствовали себя невесомыми, центробежная сила должна быть увеличена. На экваторе Земля должна вращаться со скоростью 28 437 километров в час, чтобы нас можно было отбросить в космос.

С какой скоростью движется Земля?

Космос и физика

Ретт Херман, профессор физики Рэдфордского университета в Вирджинии, дает следующий ответ

• 26 октября 1998 г.

• Совместный на Facebook

• .

  Печать

Кредит: Getty Images

Вопросы о том, как быстро движется Земля — или что-то еще, если уж на то пошло — будут неполными, если они также не зададут вопрос: «По сравнению с чем?» Без системы отсчета нельзя полностью ответить на вопросы о движении.

Рассмотрим движение земной поверхности относительно центра планеты. Земля вращается каждые 23 часа 56 минут и 4,09053 секунды, что называется сидерическим периодом, а ее окружность составляет примерно 40 075 километров. Таким образом, поверхность земли на экваторе движется со скоростью 460 метров в секунду, или примерно 1000 миль в час.

Будучи школьниками, мы узнаем, что Земля движется вокруг нашего Солнца по почти круговой орбите. Он проходит этот маршрут со скоростью почти 30 километров в секунду, или 67 000 миль в час. Кроме того, наша солнечная система — Земля и все остальное — вращается вокруг центра нашей галактики со скоростью примерно 220 километров в секунду, или 4

миль в час. По мере того, как мы рассматриваем масштабы все более крупных размеров, задействованные скорости становятся просто огромными!

Соседние галактики также мчатся со скоростью почти 1000 километров в секунду к структуре, называемой Великим аттрактором, области пространства примерно в 150 миллионах световых лет (один световой год составляет около шести триллионов миль) от нас. . Этот Великий Аттрактор, имеющий массу в 100 квадриллионов раз большую, чем наше Солнце, и протяженность в 500 миллионов световых лет, состоит как из видимой материи, которую мы можем видеть, так и из так называемой темной материи, которую мы не видим.

Каждое из описанных выше движений было задано относительно некоторой структуры. Наше движение вокруг нашего солнца описывалось относительно нашего солнца, а движение нашей местной группы галактик описывалось как движение к Великому аттрактору. Возникает вопрос: существует ли некая универсальная система отсчета, относительно которой мы можем определить движение всех вещей? Возможно, ответ дал спутник Cosmic Background Explorer (COBE).

В 1989 году спутник COBE был выведен на орбиту вокруг Земли (опять же, Земля является системой отсчета!), чтобы измерить давно разбавленное эхо-излучение рождения нашей Вселенной. Это излучение, которое осталось от чрезвычайно горячего и плотного первичного огненного шара, который был нашей ранней Вселенной, известно как космическое микроволновое фоновое излучение (CBR).