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Revoluciones por minuto (abreviado rpm , RPM , rev / min , r / min , o con la notación min −1 ) es el número de vueltas en un minuto . Es una unidad de velocidad de rotación o frecuencia de rotación alrededor de un eje fijo .

Sistema Internacional de Unidades [ editar ]

Según el Sistema Internacional de Unidades (SI), rpm no es una unidad. Esto se debe a que la palabra revolución es una anotación semántica en lugar de una unidad. En cambio, la anotación se realiza como un subíndice del signo de la fórmula si es necesario. Debido a la cantidad física medida , el signo de la fórmula debe ser f para la frecuencia (rotacional) y ω o Ω para la velocidad angular . La correspondiente unidad básica derivada del SI es s −1 o Hz . Al medir la velocidad angular, se utiliza la unidad de radianes por segundo .

Aunque tienen las mismas dimensiones (s −1 ), hercios (Hz) y radianes por segundo (rad / s) son dos unidades diferentes, que representan dos cantidades ISQ diferentes pero proporcionales : frecuencia y frecuencia angular (velocidad angular, magnitud de la velocidad angular ). Las conversiones entre una frecuencia f (medida en hercios) y una velocidad angular ω (medida en radianes por segundo) son:

Por lo tanto, se dice que un disco que gira a 60 rpm gira a 2 π  rad / so 1 Hz, donde el primero mide la velocidad angular y el segundo refleja el número de revoluciones por segundo.

Si las rpm no pertenecientes al SI se consideran una unidad de frecuencia, entonces 1 rpm =1/60Hz . Si, en cambio, se considera una unidad de velocidad angular y se considera que la palabra "revolución" significa 2 π radianes , entonces 1 rpm =2 π/60rad / s .

Ejemplos [ editar ]

  • En muchos tipos de soportes de grabación de discos, la velocidad de rotación del soporte debajo del cabezal de lectura es un estándar expresado en rpm. Los registros de fonógrafo (gramófono) , por ejemplo, generalmente giran de manera constante a 16+23 , 33+13 , 45 o 78 rpm (0,28, 0,55, 0,75 o 1,3 Hz respectivamente).
  • Las fresas dentales modernas con turbina de aire pueden girar hasta 800.000 rpm (13,3 kHz).
  • La segunda parte de una gira reloj analógico convencionales a 1 rpm.
  • Los reproductores de CD de audio leen sus discos a una velocidad constante y precisa (4,3218 Mbit / s de datos físicos sin procesar para 1,412 Mbit / s (176,4 kB / s) de datos de audio utilizables) y, por lo tanto, deben variar la velocidad de rotación del disco de 8 Hz (480 rpm) cuando se lee en el borde más interno, a 3,5 Hz (210 rpm) en el borde exterior. [1]
  • Los reproductores de DVD también suelen leer discos a una velocidad lineal constante. La velocidad de rotación del disco varía de 25,5 Hz (1530 rpm) cuando se lee en el borde más interno, a 10,5 Hz (630 rpm) en el borde exterior. [1]
  • El tambor de una lavadora puede girar de 500 a 2000 rpm (8–33 Hz) durante los ciclos de centrifugado.
  • Una turbina de generación de energía ( con un alternador de dos polos ) gira a 3.000 rpm (50 Hz) o 3.600 rpm (60 Hz), dependiendo del país - ver enchufes y tomas de corriente AC .
  • Los motores de los automóviles modernos funcionan normalmente entre 2000 y 3000 rpm (33–50 Hz) cuando se navega, con una velocidad mínima (inactiva) de alrededor de 750–900 rpm (12,5–15 Hz) y un límite superior entre 4500 y 10,000 rpm ( 75-166 Hz) para un automóvil de carretera, o casi (a veces más de) 20,000 rpm para motores de carreras como los de los autos de Fórmula 1 (durante la temporada 2006 , con la configuración de motor 2.4 LN / A V8 ; actualmente limitado a 15,000 rpm, con el motor 1.6 L V6 turbo - configuración híbrida ). [2] La nota de escape de los autos V8 , V10 y V12 F1 tiene un paso mucho más alto que un motor I4 , porque cada uno de los cilindros de un motor de cuatro tiempos dispara una vez por cada dos revoluciones del cigüeñal . Así, un motor de ocho cilindros que gire 300 veces por segundo tendrá una nota de escape de 1200 Hz.
  • Un motor de avión de pistón generalmente gira a una velocidad de entre 2.000 y 3.000 rpm (30–50 Hz).
  • Los discos duros de las computadoras generalmente giran a 5400 o 7200 rpm (90 o 120 Hz), las velocidades más comunes para las unidades basadas en ATA o SATA en los modelos de consumo. Las unidades de alto rendimiento (utilizadas en servidores de archivos y PC para entusiastas de los juegos) giran a 10,000 o 15,000 rpm (160 o 250 Hz), generalmente con SATA, SCSI o Fibre Channel de nivel superiorinterfaces y platos más pequeños para permitir estas velocidades más altas, la reducción en la capacidad de almacenamiento y la máxima velocidad del borde exterior se traducen en un tiempo de acceso mucho más rápido y una velocidad de transferencia promedio gracias a la alta velocidad de centrifugado. Hasta hace poco, las unidades portátiles de gama baja y de bajo consumo se podían encontrar con velocidades de husillo de 4.200 o incluso 3.600 rpm (70 y 60 Hz), pero han caído en desgracia debido a su menor rendimiento, mejoras en la eficiencia energética en modelos más rápidos. y la adopción de unidades de estado sólidopara usar en laptops delgadas y ultraportátiles. Al igual que en los soportes de CD y DVD, la cantidad de datos que se pueden almacenar o leer en cada vuelta del disco es mayor en el borde exterior que cerca del eje; sin embargo, los discos duros mantienen una velocidad de rotación constante, por lo que la tasa de datos efectiva es más rápida en el borde (convencionalmente, el "inicio" del disco, opuesto a un CD o DVD).
  • Las unidades de disquete normalmente funcionaban a una velocidad constante de 300 u ocasionalmente a 360 rpm (una velocidad relativamente lenta de 5 o 6 Hz) con una densidad de datos constante por revolución, que era simple y económica de implementar, aunque ineficiente. Algunos diseños, como los utilizados con las computadoras Apple más antiguas (Lisa, primeros Macintosh, más tarde II) eran más complejos y usaban velocidades de rotación variables y densidad de almacenamiento por pista (a una velocidad constante de lectura / grabación) para almacenar más datos por disco; por ejemplo, entre 394 rpm (con 12 sectores por pista) y 590 rpm (8 sectores) con la unidad de doble densidad de 800 KB de Mac a una velocidad constante de 39,4 KB / s (máx.), frente a 300 rpm, 720 KB y 23 KB / s (máx.) para unidades de doble densidad en otras máquinas. [3]
  • Una centrífuga tipo Zippe para enriquecer uranio gira a 90.000 rpm (1.500 Hz) o más rápido. [4]
  • Los motores de turbina de gas giran a decenas de miles de rpm. Las turbinas de avión modelo JetCat son capaces de superar las 100.000 rpm (1.700 Hz) y las más rápidas alcanzan las 165.000 rpm (2.750 Hz). [5]
  • Un sistema de almacenamiento de energía de volante funciona en un rango de 60.000 a 200.000 rpm (1 a 3 kHz) utilizando un volante levitado pasivamente magnético en el vacío. [6] La elección del material del volante no es la más densa, sino la que pulveriza con mayor seguridad, a velocidades superficiales de aproximadamente 7 veces la velocidad del sonido.
  • Un ventilador de computadora típico de 80 mm y 30 CFM girará a 2600–3,000 rpm (43–50 Hz) con alimentación de 12 V CC.
  • Un púlsar de milisegundos puede tener cerca de 50.000 rpm (833 Hz).
  • Un turbocompresor puede alcanzar 290,000 rpm (4.8 kHz), mientras que es común entre 80,000 y 200,000 rpm (1-3 kHz).
  • Un sobrealimentador puede girar a velocidades entre 50.000 y 65.000 rpm (833-1083 Hz) o incluso más.
  • Microbiología molecular - motores moleculares. Se ha medido que las velocidades de rotación de los flagelos bacterianos son de 10.200 rpm (170 Hz) para Salmonella typhimurium , 16.200 rpm (270 Hz) para Escherichia coli y hasta 102.000 rpm (1.700 Hz) para el flagelo polar de Vibrio alginolyticus , lo que permite este último organismo para moverse en condiciones naturales simuladas a una velocidad máxima de 540 mm / h. [7]

Ver también [ editar ]

  • Velocidad angular constante (CAV): se utiliza cuando se hace referencia a la velocidad de los registros de gramófono (fonógrafo)
  • Velocidad lineal constante (CLV): se utiliza cuando se hace referencia a la velocidad de los CD de audio
  • Radianes por segundo
  • Velocidad rotacional
  • Velocidad corregida
  • Turn (geometría)
  • Ralentí
  • Sobrevelocidad (motor)
  • Línea roja
  • Limitador de revoluciones

Referencias [ editar ]

  1. ^ a b "Parámetros físicos" . Notas técnicas del DVD . Grupo de expertos en imágenes en movimiento (MPEG). 1996-07-21 . Consultado el 30 de mayo de 2008 .
  2. ^ "Cambios de temporada 2014" . Fórmula uno . Consultado el 18 de agosto de 2014 .
  3. ^ "Discos de doble densidad frente a discos de alta densidad" . Manzana . Consultado el 5 de mayo de 2012 .
  4. ^ "Esbelto y elegante, alimenta la bomba" . El Foro de la Electricidad . Consultado el 24 de septiembre de 2006 .
  5. ^ "Edición especial P60-SE" . JetCat USA . Consultado el 19 de julio de 2006 .
  6. ^ Post, Richard F. (abril de 1996). "Una nueva mirada a una vieja idea: la batería electromecánica" (PDF) . Revisión de ciencia y tecnología . Universidad de California: 12-19. ISSN 1092-3055 . Consultado el 30 de mayo de 2008 .  
  7. ^ Magariyama, Y .; Sugiyama, S .; Muramoto, K .; Maekawa, Y .; Kawagishi, I .; Imae, Y .; Kudo, S. (27 de octubre de 1994). "Rotación flagelar muy rápida" . Naturaleza . 371 (6500): 752. Código Bibliográfico : 1994Natur.371..752M . doi : 10.1038 / 371752b0 .