Dua gear bergigi dua puluh dan dua belas saling bertaut dan berpusing bertentangan arah, dan yang kecil berpusing tepat lima pertiga kali lebih laju daripada yang besar, seperti yang dikehendaki nisbah transmisi. Di kanan, jarum takometer berayun berhampiran zon merah, di bawahnya cakera celah sebuah pengekod berpusing perlahan dengan penderia yang berkelip, dan di bawah sekali satu tanda bergerak di sepanjang skala hingga tiga ribu.
Helaian unit
Luar SI · mekanik putaran helaian 1/1 · semakan 2026-09Pusingan seminit
Unit luar SI · kuantiti: frekuensi putaran n · 1 min⁻¹ = 1/60 s⁻¹
Unit yang dibaca pada plat motor dan diperiksa dengan kelipan lampu
Pada plat setiap motor elektrik, di sebelah kilowatt dan volt, tertera nombor seperti 1450: sebanyak itu aci berpusing dalam seminit pada beban kadaran. Kuantiti ini paling mudah dibayangkan dan paling sukar dilihat, kerana pada beberapa ratus pusingan seminit sahaja mata sudah tidak dapat membezakan jejari, dan roda luluh menjadi cakera yang kabur.
Oleh itu ia perlu diukur dengan akal. Takometer mekanikal melontar pemberat keluar dengan daya emparan, takometer elektrik menggunakan penjana, manakala stroboskop melakukan perkara paling mudah: menyinari aci dengan kelipan pendek, dan apabila frekuensi kelipan sama dengan frekuensi putaran, tanda pada aci membeku seolah-olah aci berhenti. Namun tanda itu juga membeku pada kelipan yang separuh lebih jarang, dan ramai juruset yang terperangkap di sini.
Sistem Unit Antarabangsa tiada pusingan seminit, hanya saat kuasa negatif satu dan radian sesaat, tetapi mesin alat, motor dan pemain piring hitam masih bercakap dalam minit, kerana nombor bulat muat dengan kemas: 1500 bagi motor empat kutub pada grid lima puluh hertz, 3000 bagi yang dua kutub, tiga puluh tiga satu pertiga bagi piring hitam main panjang.
Piawaian menulis min⁻¹ atau r/min, teks Melayu menulis psm, dan rpm hidup dalam huruf kecil pada plat dan katalog; RPM berhuruf besar juga dijumpai, tetapi piawaian tidak menggemarinya. Bilangan pusingan dilambangkan dengan huruf n, dan halaju sudut dengan huruf ω, dalam radian sesaat.
Frekuensi putaran dalam pusingan sesaat dan halaju sudut dalam radian sesaat dipisahkan oleh faktor 2π: aci pada 3000 psm berpusing lima puluh kali sesaat, tetapi halaju sudutnya kira-kira 314 rad/s. Menulisnya sebagai «50 Hz» bagi ω bermakna tersilap lebih daripada enam kali ganda.
01 · Definisi
aci · transmisi · kelipan · perangkapPusingan seminit ialah frekuensi putaran apabila jasad berpusing satu pusingan penuh dalam enam puluh saat. Nilainya satu perenam puluh saat kuasa negatif satu, dan halaju sudut putaran sedemikian ialah 2π/60 radian sesaat, iaitu kira-kira satu persepuluh.
Frekuensi putaran mudah kerana boleh dibilang, bukan diukur: cukup mengetahui berapa pusingan berlaku dalam masa yang diketahui. Sebab itu ia mudah melalui gear — sepasang roda membahagi atau mendarabnya mengikut nisbah bilangan gigi — dan sebab itu industri amat menggemarinya, di mana setiap mesin alat diperihalkan dengan siri kelajuan gelendong.
Stroboskop mengukur frekuensi putaran dengan padanan: apabila frekuensi kelipan sama dengan frekuensi putaran, titik bertanda pada aci berada di tempat yang sama setiap kali kelip dan kelihatan pegun. Namun perkara sama berlaku jika kelipan lebih jarang sebanyak gandaan bulat: aci sempat berpusing dua, tiga atau empat kali di antaranya, dan mata tidak menyedarinya. Ini diperiksa dengan menggandakan frekuensi kelipan — pada padanan sebenar akan muncul dua tanda, pada padanan gandaan tanda kekal pegun.
Motor aruhan sentiasa berpusing sedikit di bawah kelajuan segerak, dan stroboskop yang dikuasakan daripada grid yang sama memaparkan beza ini sebagai tanda yang perlahan-lahan beralih ke belakang. Dengan membilang berapa kali tanda berpusing dalam seminit, juruset mendapat gelinciran terus dalam pusingan, tanpa sebarang takometer.
Roda jingga terpasang pada aci motor, roda firus pada aci keluaran, dan padanya menyala satu tanda sahaja. Kedua-dua roda sentiasa bertaut: yang kecil berpusing lebih laju sebanyak kali giginya lebih sedikit, dan bertentangan arah. Dalam cahaya biasa ia dipaparkan secara perlahan; hidupkan stroboskop, dan kedua-dua roda muncul seperti yang ditunjukkan kelipan: pegun, merangkak perlahan ke depan atau ke belakang, dan kadang-kadang dengan dua atau tiga tanda serentak.
Pada paksi tertera frekuensi kelipan. Garis jingga tinggi ialah satu-satunya padanan jujur, di mana satu kelipan jatuh setiap pusingan; garis firus di kirinya ialah kelipan setiap dua, tiga dan empat pusingan, di mana tanda juga pegun; garis merah putus-putus di kanan ialah kelipan yang lebih kerap daripada satu pusingan, di mana tanda menjadi dua dan tiga. Garis putih ialah lampu anda.
02 · Konversi
unit · halaju lilitan · kuasa dan torkDari plat motor hingga mata pemotong kisar
Tab pertama menukar pusingan kepada frekuensi sesaat, radian dan darjah. Tab kedua menukarnya kepada halaju lilitan di mata alat pelbagai diameter, dan tab ketiga menunjukkan tork yang diperlukan untuk memindahkan kuasa tertentu pada pusingan ini.
Peraturan untuk diingat: untuk radian sesaat, bahagikan pusingan seminit dengan 9.55; untuk tork dalam newton meter, darabkan kilowatt dengan 9550 lalu bahagikan dengan pusingan.
Pusingan pada plat motor aruhan ialah nilai kadaran pada beban penuh; tanpa beban aci berpusing hampir segerak, dan apabila terlebih beban ia ketinggalan lebih jauh. Untuk mengira transmisi diambil nombor kadaran, untuk pemeriksaan dengan stroboskop diambil nilai sebenar.
| Kuantiti | Nilai | Catatan |
|---|---|---|
| {k} | {v} | {note} |
{text}
Hampir sembilan tertib magnitud memisahkan putaran Bumi daripada turbin doktor gigi, dan semuanya ditulis dalam satu unit yang sama, walaupun hujung bawah lebih sesuai dengan hari setiap pusingan dan hujung atas dengan kilohertz. Perhatikan bahawa pemegang rekod alam, pulsar terpantas yang diketahui, berpusing hampir seperti gelendong mesin kisar berkelajuan tinggi, cuma jisimnya satu setengah hingga dua kali jisim Matahari dan diameternya beberapa puluh kilometer.
04 · Alat ukur
emparan · stroboskop · optik · pengekodEmpat cara membilang yang tidak kelihatan
Dua pemberat berengsel mengembang makin lebar makin laju paksi berpusing dan menarik sesendal, lalu sesendal memutar jarum. Susunan yang sama selama seratus tahun menjadi gabenor enjin wap: sesendal yang naik menutup injap wap.
Lampu berkelip dengan frekuensi boleh laras, dan juruset melaraskannya sehingga tanda pada aci membeku; skala alat bertanda terus dalam kelipan seminit. Alat ini langsung tidak menyentuh aci, tetapi memerlukan ujian penggandaan, jika tidak anda mungkin membaca separuh kelajuan sebenar.
Pada aci dilekatkan sehelai pita pemantul, dan alat membilang berapa kali sesaat alur pantulan kembali ke fotodiod. Perangkap separuh tiada di sini, tetapi ada perangkap lain: titik berkilat kedua pada aci akan menggandakan bacaan.
Cakera dengan ratusan atau ribuan celah terpasang terus pada aci, dan frekuensi putaran diperoleh dengan membahagikan bilangan denyut dengan masa dan bilangan celah. Begitulah ia diukur dalam setiap pemacu servo dan setiap mesin CNC, ratusan kali sesaat.
05 · Aturan penulisan
min⁻¹ · r/min · psm · tanpa noktahPusingan bukan hertz dan bukan radian
Frekuensi putaran ditulis dengan huruf n dan unit min⁻¹ atau r/min, halaju sudut dengan huruf ω dalam radian sesaat, dan singkatan Melayu psm ditulis dengan huruf kecil tanpa noktah.
Kesilapan pertama mengelirukan minit dengan saat dan membesarkan frekuensi enam puluh kali. Kesilapan kedua menulis halaju sudut dalam hertz dan kehilangan faktor 2π. Kesilapan ketiga meletakkan noktah dalam singkatan yang tidak bernoktah. Kesilapan keempat menambah kuasa negatif pada unit yang sudah mengandungi «seminit», kesilapan kelima melupakan masa sama sekali, dan kesilapan keenam menukar frekuensi menjadi tempoh.
06 · Satuan tetangga
s⁻¹ · rad/s · kkPusingan seminit bersandar pada tiga jiran: frekuensi sesaat, yang dicapai dengan membahagi enam puluh, halaju sudut dengan faktor 2π-nya, dan kuasa yang dipindahkan aci bersama tork.
Unit SI bagi frekuensi putaran; hertz secara formal juga saat kuasa negatif satu, tetapi mengikut kelaziman digunakan untuk ayunan berkala, bukan untuk putaran.
Seluruh mekanik putaran ditulis dengannya: kuasa ialah tork didarab halaju sudut, dan halaju lilitan ialah halaju sudut didarab jejari.
Watt mengukurnya dengan kuda yang memutar kisaran, iaitu melalui pusingan dan tenaga; di bangku ujian, kuasa enjin hingga kini masih dikira daripada tork dan pusingan.
Di sebelahnya dalam katalog ialah kuasa kuda, yang diterbitkan Watt daripada putaran kisaran, dan kilowatt jam, di mana cakera meter lama juga membilang pusingan — bukan pusingan aci, tetapi tenaga.
07 · Bagian sejarah
arkib · bagaimana kita belajar melihat putaranDaripada pemberat Watt kepada kelipan Edgerton
{text}
Pusingan seminit tiada piawai sendiri dan tidak memerlukannya: saat sudah memadai, dan pusingan dibilang mengikut takrif. Namun lama sekali peranan rujukan untuk membilang pusingan dipegang oleh grid elektrik. Motor segerak berpusing tepat mengikut rentak frekuensi grid, sebab itu pada pinggan pemain piring hitam dicetak titik-titik stroboskopik: di bawah lampu yang berkelip seratus kali sesaat, sebaris seratus lapan puluh titik pegun tepat pada tiga puluh tiga satu pertiga pusingan.
Ketepatan pemeriksaan sebegitu ialah ketepatan grid, dan sistem kuasa menjaga bilangan kitaran harian dengan begitu ketat sehingga jam grid bertahun-tahun tidak menyimpang daripada masa astronomi lebih daripada beberapa saat. Jadi piawai kelajuan putaran yang paling meluas bukan berada di makmal, tetapi di stesen jana kuasa, dan setiap peminat muzik memeriksa pemain piring hitamnya dengannya tanpa sedar.