Giri al minuto: differenze tra le versioni

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Sono diffusi nella pratica vari simboli che cambiano anche a seconda della lingua pur indicano la stessa grandezza. Se ne riportano qui i più usati:

* rev/min, r/min, rpm, RPM (ingl. «revolutions per minute»)

* giri/min, min^-1−1, 1/min, giri/1′ (sebbene «1′» indichi il minuto d'angolo e non di tempo)

* tr/min, tr·min⁻¹, tpm (fr. «tours par minute»),

* U/min o UpM (ted. «Umdrehungen pro Minute»).

=== Sistema internazionale di unità di misura ===

In accordo con il [[Sistema internazionale di unità di misura|Sistema internazionale di misura]] (S.I.), giri/min non è un'unità, poiché la parola ''giri'' è un'annotazione semantica piuttosto che un'unità. Le annotazione vanno invece fatte come pedici dei simboli delle formule se necessario. Per far capire il significato della grandezza fisica misurata sarebbe consigliabile usare ''f'' per la frequenza e [[ω]]<ref>{{Cita libro|autore = E.R. Cohen, T. Cvitas, J.G. Frey, B. Holmstrom, K. Kuchitsu, R. Marquardt, I. Mills, F. Pavese, M. Quack, J. Stohner, H.L. Strauss, M. Takami, and A.J. Thor|titolo = Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry|anno = 2008|editore = IUPAC and RSC Publishing|città = Cambridge|p = 13|edizione = 3rd Edition, 2nd Printing|url = http://media.iupac.org/publications/books/gbook/IUPAC-GB3-2ndPrinting-Online-22apr2011.pdf|formato = pdf|lingua = inglese|collana= IUPAC Green Book|capitolo = 2 Tables of physical quantities}}</ref><ref>{{Cita libro|autore = E. Richard Cohen, Pierre Giacomo|titolo = Symbols, units, nomenclature and fundamental constants in Physics|anno = 2010|editore = IUPAP Commission C2 - SUNAMCO|p = 28|capitolo = 4 Recommended symbols for physical quantities|url = http://iupap.org/wp-content/uploads/2014/05/A4.pdf|formato = pdf|lingua = inglese|edizione = 2010 reprint|collana= SUNAMCO ‘Red Book’}}</ref><ref>{{Cita pubblicazione|titolo = Value and numerical value of a quantity, and the use of quantity calculus|città = Parigi|editore = [[Ufficio internazionale di pesi e misure|BIPM]]|url = http://www.bipm.org/utils/common/pdf/si_brochure_8_en.pdf|anno = 2006|p = 123|accesso = 15 giugno 2015|rivista = The International System of Units (SI) brochure|volume = 8ª ed.}}</ref> per la velocità angolare.

=== Conversioni ===

Le corrispondenti unità S.I. sono s⁻¹ o [[Hertz|Hz]] per la frequenza e i rad/s per la velocità angolare, le conversioni sono:

::<math>\begin{align} 1~\tfrac{\text{rad}}{\text{s}} & = \tfrac{1}{2\pi}~\text{Hz} \\ & = \tfrac{30}{\pi}~\tfrac{\text{giri}}{\text{min}} \end{align} \qquad \begin{align} 1~\tfrac{\text{giro}}{\text{min}} & = \tfrac{1}{60}~\text{Hz} \\ & = \tfrac{\pi}{30}~\tfrac{\text{rad}}{\text{s}} \end{align} \qquad \begin{align} 1~\text{Hz} & = 2\pi~\tfrac{\text{rad}}{\text{s}} \\ & = 60~\tfrac{\text{giri}}{\text{min}} \end{align}</math>

Sebbene la velocità angolare e la frequenza abbiano le stesse dimensioni di s⁻¹ o hertz, la prima non è espressa in hertz, ma in unità angolari rad/s. Quindi un disco che ruota a 60 rpm si dice che ruota sia a 2π rad/s sia a 1&nbsp;Hz, dove nel primo caso si indica la velocità angolare e nel secondo il numero di rotazioni nell'unità di tempo (la frequenza appunto). La conversione tra frequenza ''f'' in hertz, la velocità angolare ''ω'' in radianti al secondo e il numero di rotazioni al minuto ''N'' è: <math>\omega = 2 \pi f =\tfrac{\pi}{30}N</math>.

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|align="right" style="border-color:darkgray;border-style: solid;border-width: 0 1px 0 0"|<math>\tfrac{1}{2\pi}</math>

|-

|align="left" style="border-color:darkgray;border-style: solid;border-width: 0 1px 1px 1px;background:#efefef;"|'''1 &nbsp;Hz'''

|align="right" style="border-color:darkgray;border-style: solid;border-width: 0 0 1px 0"|60

|align="right" style="border-color:darkgray;border-style: solid;border-width: 0 0 1px 0" |360

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::<math>N\ \left[ \tfrac{\text{giri}}{\text{min}}\right] = 60 \left[\tfrac{\text{s}}{\text{min}} \right] \times \frac{f\ [\mathrm{Hz}]}{p}</math>

dove ''f'' è la frequenza della corrente elettrica (in [[Europa]] 50&nbsp;Hz in [[Stati Uniti d'America|USA]] 60&nbsp;Hz), ''p'' è il numero di [[coppie polari]] della macchina. Frequentemente sono disponibili motori a 2, 4, 6, 8 poli (1, 2, 3, 4 coppie polari) di conseguenza le velocità di rotazione tipiche a 50 &nbsp;Hz sono: 3000 rpm, 1500 rpm, 1000 rpm, 750 rpm<ref name=":0">{{Cita libro|autore = Motors Business Unit|titolo = Motors - Specification of Electric Motors|editore = Grupo WEG|città = Jaraguá do Sul - SC - Brazil|url = http://www.stiavelli.com/wp-content/uploads/2014/01/WEG-specification-of-electric-motors-50039409-manual-english-DWL-MAN.pdf|formato = pdf|lingua = inglese|data = Novembre 2012|edizione = Cod: 50039409, Rev: 00|pp = 14, 27|accesso = 21 giugno 2015}}</ref><ref>{{Cita web|autore = Stiavelli Irio srl|url = http://www.stiavelli.com/it/prd/motori-elettrici-ad-alta-efficienza-w22-ie2/|titolo = Motori Elettrici WEG W22 IE2|accesso = 21 giugno 2015|sito = www.stiavelli.com > motori elettrici WEG|citazione = Linea W22 da 0.12kW a 500kW a 2, 4, 6, 8 Poli.}}</ref>.

=== Esempi numerici ===

{{Div col|cols=2|small=yes}}

* Un [[Riproduttore di CD audio|lettore di CD Audio]] legge i dati a velocità costante (circa {{Tutto attaccato|1,4 [[Megabit per secondo|Mb/s]]}} ovvero {{Tutto attaccato|175 [[Velocità di trasmissione|kB/s]]}}) e quindi devono variare la velocità di rotazione da {{Tutto attaccato|'''480 rpm'''}} (sul bordo interno) a {{Tutto attaccato|'''210 rpm'''}} (sul bordo esterno).<ref name="MPEG DVD Spec">{{Cita web|url=http://www.mpeg.org/MPEG/DVD/Book_A/Specs.html |titolo=Physical parameters |sito=DVD Technical Notes |editore=Moving Picture Experts Group (MPEG) |data=21 luglio 1996 |accesso=30 maggio 2008}}</ref>

* I lettori [[DVD]] allo stesso modo leggono i dati a velocità costante, quindi variano la velocità di rotazione da {{Tutto attaccato|'''1 530 rpm'''}} (bordo interno) a {{Tutto attaccato|'''630 rpm'''}} (al bordo esterno).<ref name="MPEG DVD Spec" />

* I lettori per [[floppy disk]] ruotavano a velocità costante di {{Tutto attaccato|'''300 rpm'''}} o occasionalmente {{Tutto attaccato|'''360 rpm'''}} con una densità di dati costante, che era facile ed economico da implementare sebbene inefficiente. Alcuni modelli come quelli usati dai vecchi computer Apple ([[apple Lisa|Lisa]], [[Apple Macintosh|Macintosh]], [[Apple II]]) erano più complessi e usavano velocità di rotazione variabili per immagazzinare più dati.<ref>{{Cita web|url=http://support.apple.com/kb/TA39910?viewlocale=en_US |titolo=Double-Density Versus High-Density Disks |editore=Apple |accesso=5 maggio 2012}}</ref>

* I moderni motori per autoveicolo operano tipicamente attorno {{Tutto attaccato|'''2 000''' ÷ '''3 000''' '''rpm'''}} a velocità di crociera, attorno ai {{Tutto attaccato|'''750''' ÷ '''900 rpm'''}} al minimo (a folle), e come limite superiore da {{Tutto attaccato|'''4 500 rpm'''}} a {{Tutto attaccato|'''10 000 rpm'''}} per una vettura stradale e attorno ai {{Tutto attaccato|'''20 000 rpm'''}} per i motori di vetture da competizione come quella di [[Formula 1]] (attualmente limitato a {{Tutto attaccato|'''15 000 rpm'''}}).<ref>{{Cita web|url = http://www.formula1.com/inside_f1/rules_and_regulations/sporting_regulations/12877/|titolo = 2014 season changes|editore = Formula One|accesso = 18 agosto 2014|urlarchivio = http://web.archive.org/web/20140728144541/http://www.formula1.com/inside_f1/rules_and_regulations/sporting_regulations/12877/|dataarchivio = 28-07-2014}}</ref>

* Un motore di un [[gruppo turbogas]] ruota a decine di migliaia di giri al minuto. Le turbine di aereo JetCat sono capaci di superare i {{Tutto attaccato|'''100 000 rpm'''}} con picchi di {{Tutto attaccato|'''165 000 rpm'''}}.<ref>{{Cita web|url=http://www.jetcatusa.com/p60.html |titolo=P60-SE Special Edition |editore=JetCat USA |accesso=19 luglio 2006}}</ref>

* Una centrifuga Zippe per l'[[arricchimento dell'uranio]] ruota a {{Tutto attaccato|'''90 000 rpm'''}} ed oltre.<ref>{{Cita web|url=http://www.electricityforum.com/news/mar04/centrifuge.html |titolo=Slender and Elegant, It Fuels the Bomb |editore=The Electricity Forum |accesso=24 settembre 2006}}</ref>

* I sistemi basati su [[Volano (batteria)|batterie a volano]] lavorano nell'intervallo di {{Tutto attaccato|'''60 000''' ÷ '''200 000 rpm'''}} usando un rotore a sospensione magnetica all'interno di una camera a vuoto.<ref>{{Cita pubblicazione|titolo=A New Look at an Old Idea: The Electromechanical Battery |cognome=Post |nome=Richard F. |pubblicazione=Science & Technology Review |data=April 1996 |editore=University of California |pp=12–19 |url=http://www.llnl.gov/str/pdfs/04_96.2.pdf |formato=PDF |issn=10923055 |accesso=30 maggio 2008}}</ref>

* La velocità di rotazione dei flagelli dei batteri è stata misurata pari a {{Tutto attaccato|'''10 200 rpm'''}} per ''[[Salmonella typhimurium]]'', {{Tutto attaccato|'''16 200 rpm'''}} per ''[[Escherichia coli]]'', e fino a {{Tutto attaccato|'''102 000 rpm'''}} per il flagello polare di ''Vibrio alginolyticus'', che gli permette di muoversi nelle condizioni del proprio ambiente naturale a velocità massime di {{Tutto attaccato|540 mm/h}}.<ref>{{Cita pubblicazione|titolo=Very fast flagellar rotation |rivista=Nature|nome=Y.|cognome=Magariyama |nome2=S.|cognome2=Sugiyama|nome3=K.|cognome3=Muramoto|nome4=Y.|cognome4=Maekawa|nome5=I.|cognome5=Kawagishi|nome6=Y.|cognome6=Imae|nome7=S.|cognome7=Kudo |data=27 ottobre 1994 |volume=371 |numero=6500|pp=752 |bibcode=1994Natur.371..752M|doi=10.1038/371752b0}}</ref>

{{Div col end}}

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== Collegamenti esterni ==

* [{{cita web|http://www.oppo.it/tabelle/unita_misura_conversioni.htm |Unità di Misura conversioni]}}

== Note ==

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{{Unità di misura}}

{{Portale|fisica|meccanica|metrologia|ingegneria}}

[[Categoria:Unità di frequenza]]