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Calculateur rpm en RCF

Les protocoles indiquent une force g, les centrifugeuses tournent en tr/min. Saisissez le rayon de votre rotor et convertissez dans les deux sens — de la vitesse à la force centrifuge relative, ou la vitesse nécessaire pour un × g donné.

Convertir vitesse et force g

Saisissez le rayon du rotor, choisissez un sens de conversion et le résultat se met à jour pendant la saisie.

Utilisez le rayon auquel votre protocole fait référence. Le rayon maximal (fond du tube) est la convention habituelle ; le rayon moyen ou minimal donne une force plus faible à la même vitesse.

Force centrifuge relative

Saisissez le rayon et une valeur pour voir le résultat.

Comment fonctionne le calculateur rpm en RCF

Ce que signifie la force centrifuge relative

La RCF exprime l'accélération en un point du rotor comme un multiple de la gravité terrestre : à 10 000 × g, un échantillon subit dix mille fois son poids. C'est elle qui déplace réellement les particules dans un liquide, et c'est pourquoi les protocoles la spécifient plutôt qu'une vitesse.

La formule

L'accélération d'un mouvement circulaire est ω²r, avec ω la vitesse angulaire et r le rayon. En convertissant la vitesse de rotation (rpm, soit tr/min) en radians par seconde et en divisant par g, on obtient RCF = 1,118 × 10⁻⁵ × r[cm] × rpm². À 10 000 tr/min avec un rayon de 10 cm, cela donne 1,118 × 10⁻⁵ × 10 × 10⁸ ≈ 11 180 × g. Dans l'autre sens, rpm = √(RCF ÷ (1,118 × 10⁻⁵ × r)).

Quel rayon utiliser

La force croît avec la distance à l'axe, si bien qu'un même rotor présente une plage de valeurs. Les spécifications d'un rotor indiquent le rayon maximal (le fond du tube), le rayon minimal (la surface du liquide) et le rayon moyen. La plupart des protocoles désignent le maximal ; si une méthode est sensible au gradient, comme la centrifugation en gradient de densité, elle précisera lequel.

Pourquoi les protocoles utilisent × g et non les tr/min

La même vitesse produit une force très différente dans un grand rotor à angle fixe et dans un petit rotor de microcentrifugeuse. Indiquer la force rend un protocole reproductible sur n'importe quelle centrifugeuse : vous la convertissez en tr/min pour votre propre rotor, ce qui est exactement ce que fait ce calculateur.

Comment le calcul est effectué

RCF = ω² r ÷ g avec ω = 2π × rpm ÷ 60, le rayon r en mètres et la gravité normale g = 9,80665 m/s². En regroupant les constantes, on obtient RCF = 1,118 × 10⁻⁵ × r[cm] × rpm² ; le sens inverse prend la racine carrée. Un rayon saisi en millimètres est d'abord converti en centimètres.

Certains calculateurs en ligne plus anciens utilisent une constante proche de 1,19 × 10⁻⁵, qui surestime la force d'environ 7 % ; cette page utilise la valeur qui découle de la définition. Le résultat suppose que le rayon saisi est mesuré jusqu'au point d'intérêt et ignore le temps que le rotor passe en accélération.

Sources

Ce calculateur est fourni à titre de référence générale de laboratoire. Ne dépassez jamais la vitesse nominale de votre rotor ou de vos tubes ; consultez les spécifications du fabricant.

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Questions fréquentes

Des réponses courtes aux questions les plus posées sur la vitesse de centrifugation et la force g.