Angular Velocity vs Tangential Velocity
Vinkelhastighed og tangentiel hastighed er to vigtige begreber i stofbevægelser. Formålet med denne artikel er at beskrive de to begreber, vinkelhastighed og tangentiel hastighed, og præsentere de grundlæggende forskelle mellem dem.
Hvad er vinkelhastighed?
Vinkelhastighed er en begivenhed, der diskuteres i vinkelbevægelsen. Bevægelser som blade på en roterende ventilator eller et kørende hjul har vinkelbevægelse. En radial vinkel bruges til at forklare vinkelbevægelsen. Den ene side af denne vinkel bevæger sig med objektet, da den anden forbliver stille i forhold til jorden. Vinklen er kendt som vinkelforskydning. Ændringshastigheden af vinkelforskydning er kendt som vinkelhastighed, og hastigheden for ændring af vinkelhastighed er kendt som vinkelaccelerationen. Vinkelhastigheden er udtrykt i enten radianer pr. sekund eller omdrejninger pr. sekund. En ændring i en genstands vinkelhastighed kræver eksternt nettodrejningsmoment, der virker på systemet. En anden egenskab, der diskuteres med vinkelhastigheden, er vinkelmomentet. Vinkelmomentum er lig med produktet af objektets inertialmoment omkring rotationsaksen og vinkelhastigheden. Systemets rotationskinetiske energi er lig med produktet af inertimomentet og vinkelhastigheden i anden kvadrat divideret med to. Vinkelhastighed er den korrekte størrelse, der giver os indtryk af, hvor hurtigt en genstand drejer. Dette er norm alt angivet med ω.
Hvad er Tangential Velocity?
For at forstå begrebet tangentiel hastighed, skal man først forstå begrebet hastighed i et kartesisk koordinatsystem. I vektorform kan hastighed betegnes som ændringshastigheden for positionsvektoren. Hvis et objekt følger en buet bane, ændres objektets hastighed på grund af både ændringshastigheden af positionsvektor og retningsændring. En tangentlinje til en kurve er den rette linje, der er parallel med en ekstremt lille del af kurven omkring det punkt, hvor tangentialet er tegnet. Objektets øjeblikkelige lineære hastighed er lig med tangentialhastigheden. I en lineær bevægelse, da den tangentielle hastighed og den lineære hastighed er parallelle, er den tangentielle hastighed altid i en direkte linje. For ikke-lineære bevægelser kræves en kraft for at ændre retningen af objektets hastighed. Enheden for tangentiel hastighed er meter per sekund. For en ensartet cirkulær bevægelse, hvis kraften mellem objektet og centrum fjernes, har objektet tendens til at bevæge sig i retning af tangentialhastigheden. For et objekt, der bevæger sig på en cirkulær bane med radius r og en masse m med vinkelhastighed ω, er tangentialhastigheden lig med radius og vinkelhastighedsprodukt.
Hvad er forskellen mellem vinkelhastighed og tangentialhastighed?
• Vinkelhastighed er en vinkelegenskab, som måles i radianer pr. sekund.
• Tangentialhastighed er en lineær egenskab målt i meter pr. sekund.
• For en given radius er vinkelhastigheden og tangentialhastigheden proportionale.
