Angular Velocity vs Tangential Velocity
Vinkelhastighet och tangentiell hastighet är två viktiga begrepp i materiens rörelser. Syftet med denna artikel är att beskriva de två begreppen, vinkelhastighet och tangentiell hastighet, och presentera de grundläggande skillnaderna mellan dem.
Vad är vinkelhastighet?
Vinkelhastighet är en händelse som diskuteras i vinkelrörelsen. Rörelser som blad på en roterande fläkt eller ett löpande hjul har vinkelrörelser. En radiell vinkel används för att förklara vinkelrörelsen. Ena sidan av denna vinkel rör sig med föremålet eftersom den andra förblir stilla med avseende på jorden. Vinkeln är känd som vinkelförskjutning. Förändringshastigheten för vinkelförskjutningen är känd som vinkelhastighet, och ändringshastigheten för vinkelhastigheten är känd som vinkelaccelerationen. Vinkelhastigheten uttrycks i antingen radianer per sekund eller varv per sekund. En förändring i ett föremåls vinkelhastighet kräver externt nettovridmoment som verkar på systemet. En annan egenskap som diskuteras med vinkelhastigheten är rörelsemängden. Vinkelmomentet är lika med produkten av tröghetsmomentet för föremålet kring rotationsaxeln och vinkelhastigheten. Systemets rotationskinetiska energi är lika med produkten av tröghetsmomentet och vinkelhastigheten i kvadrat dividerat med två. Vinkelhastighet är den rätta kvantitet som ger oss intrycket av hur snabbt ett föremål roterar. Detta betecknas vanligtvis med ω.
Vad är Tangential Velocity?
För att förstå begreppet tangentiell hastighet måste man först förstå begreppet hastighet i ett kartesiskt koordinatsystem. I vektorform kan hastighet betecknas som förändringshastigheten för positionsvektorn. Om ett objekt följer en krökt bana, ändras objektets hastighet på grund av både ändringshastigheten för positionsvektorn och riktningsändringen. En tangentlinje till en kurva är den räta linje som är parallell med en extremt liten del av kurvan runt den punkt som tangentialen är ritad. Objektets momentana linjära hastighet är lika med tangentiell hastighet. I en linjär rörelse, eftersom den tangentiella hastigheten och den linjära hastigheten är parallella, är den tangentiella hastigheten alltid i en direkt linje. För icke-linjära rörelser krävs en kraft för att ändra riktningen på föremålets hastighet. Enheten för tangentiell hastighet är meter per sekund. För en enhetlig cirkulär rörelse, om kraften mellan objektet och centrum avlägsnas, tenderar objektet att röra sig i tangentiell hastighets riktning. För ett föremål som rör sig på en cirkulär bana med radie r och en massa m med vinkelhastighet ω, är tangentialhastigheten lika med radie och vinkelhastighetsprodukt.
Vad är skillnaden mellan vinkelhastighet och tangentiell hastighet?
• Vinkelhastighet är en vinkelegenskap som mäts i radianer per sekund.
• Tangentialhastighet är en linjär egenskap mätt i meter per sekund.
• För en given radie är vinkelhastigheten och tangentialhastigheten proportionella.
