Drehzahl berechnen - so wird's gemacht

Drehzahl - das versteht man unter diesem Begriff

• In vielen technischen Berufen, aber auch teilweise in den Naturwissenschaften und auch im Alltag (beispielsweise Schallplatten, Festplatten etc.) fällt der Begriff "Drehzahl".
• Immer handelt es sich dann um einen Gegenstand, der sich dreht, egal, ob Drehteller einer Töpferscheibe, Trommel einer Waschmaschine oder die Knethaken des Handmixers.
• Unter Drehzahl versteht man die Anzahl der Umdrehungen (dieses Gegenstandes) pro Minute. Als Abkürzung wird meist der Buchstabe "n" benutzt.
• Die übliche Einheit ist UpM (für "Umdrehungen pro Minute") bzw. rpm (für "revolutions per minute" im Englischen). Diese Einheit ist jedoch nicht konform mit dem SI-Einheitensystem (auch wenn sie praktisch ist).
• Eine entsprechende physikalische Größe ist die Frequenz f (in der Einheit "Hertz", abgekürzt Hz). Auch die Frequenz ist ein Maß, eine Rotation oder Drehbewegung vorausgesetzt, für die Anzahl der Umdrehungen. Sie wird in diesem Zusammenhang auch Umdrehungsfrequenz genannt.
• Allerdings bezieht sich die Einheit "Hz" auf die Sekunde. Dementsprechend bedeutet 5 Hz, dass 5 Umdrehungen pro Sekunde stattfinden. Beide Größen lassen sich leicht ineinander umrechnen (siehe unten).

Drehzahl berechnen - Beispiele

• Drehzahlen lassen sich aus der Anzahl der Drehungen und der dafür benötigten Zeit leicht berechnen. Bei der guten alten Schallplatte ist die Drehzahl allerdings schon vorgegeben, nämlich (rund) 33 Umdrehungen pro Minute, also n = 33 UpM. Ältere Platten (die guten alten Schellackplatten) liefen noch mit einer Drehzahl von n = 78 UpM. Wenn Sie bei Ihrem Plattenspieler (falls noch vorhanden) diese Drehzahl falsch einstellen, gibt es "Katzenmusik". Aber auch Audio-CDs laufen natürlich mit bestimmten Drehzahlen, die im Bereich von n = 300 pro Minute liegen.
• Drehzahlen lassen sich nicht nur für Laufwerke, sondern im Prinzip für jede Drehbewegung berechnen, also auch für die Erddrehung und für den Umlauf der Zeiger bei einer Uhr. Der Sekundenzeiger führt beispielsweise 1 Umdrehung pro Minute durch, also n = 1 UpM. Der Minutenzeiger macht 1 Umdrehung pro Stunde, also n = 1/60 UpM, da 1 Stunde 60 Minuten hat. Und der Stundenzeiger hat eine noch geringere Drehzahl, denn er vollführt eine Drehung in 12 Stunden = 12 x 60 Minuten = 720 Minuten. Seine Drehzahl beträgt n = 1/720 UpM.
• Frequenz f und Drehzahl lassen sich leicht ineinander umrechnen; Sie müssen lediglich die Zeiten in die richtigen Einheiten transformieren. Da 1 Minute 60 Sekunden hat, müssen Sie die Einheit "UpM" lediglich durch 60 teilen, um die Einheit "Hz" der Frequenz zu erhalten.
• Die Schallplatte mit 33 UpM hat also eine Frequenz von f = 33:60 Hz = 0,55 Hz, also rund 1/2 Hz. Fazit: Die Berechnung zeigt, dass die Schallplatte rund 2 Umdrehungen in einer Sekunde ausführt? Prüfen Sie das doch einmal!