Prędkość kątowa a prędkość liniowa
Prędkość kątowa i prędkość liniowa to dwie formy prędkości, które są stosowane w pewnych polach. W tym artykule omówiono definicje, podobieństwa i różnice między prędkością liniową a prędkością kątową.
Prędkość liniowa
Prędkość liniowa jest definiowana jako szybkość zmiany przemieszczenia między obiektem a punktem stałym. Mówiąc matematycznie, prędkość jest równa dx/dt (czytane jako d, dt x) zgodnie z teoriami rachunku różniczkowego. Jest również oznaczony w ẋ. Prędkość liniowa jest wielkością wektorową. Prędkość liniowa ma kierunek ruchu chwilowego. Prędkość jest wariantem relatywistycznym, co oznacza, że prawa względności muszą być stosowane dla prędkości zgodnych z prędkością światła. Prędkość względna to prędkość obiektu względem innego obiektu. W postaci wektorowej jest to zapisane jako V̰A rel B=V̰A – V̰B V̰ rel to prędkość obiektu „A” względem obiektu „B”. Zwykle do obliczenia prędkości względnej między dwoma obiektami używa się trójkąta prędkości lub równoległoboku prędkości. Teoria trójkąta prędkości mówi, że jeśli VA rel Earth i VEarth rel B są wskazane po dwóch bokach trójkąta proporcjonalnego do wielkości i kierunku, trzecia linia wskazuje kierunek i wielkość względnej prędkości. Prędkość liniowa jest mierzona w metrach na sekundę. Definicję prędkości liniowej można również przyjąć jako przemieszczenie obiektu w jednostce czasu. Sama wielkość prędkości liniowej pokazuje prędkość obiektu.
Prędkość kątowa
Prędkość kątowa to zdarzenie omawiane w ruchu kątowym. Ruchy, takie jak łopatki obracającego się wentylatora lub koła jezdnego, mają ruch kątowy. Dla ruchu kątowego stosuje się kąt narysowany promieniowo. Jedna strona tego kąta porusza się wraz z obiektem, podczas gdy druga pozostaje nieruchoma względem ziemi. Kąt jest znany jako przemieszczenie kątowe. Szybkość zmiany przemieszczenia kątowego jest znana jako prędkość kątowa, a szybkość zmiany prędkości kątowej jest znana jako przyspieszenie kątowe. Jednostką prędkości kątowej są radiany na sekundę lub można ją również wyrazić w obrotach na sekundę. Zmiana prędkości kątowej obiektu wymaga zewnętrznego momentu netto działającego na system. Inną właściwością omawianą z prędkością kątową jest moment pędu. Moment pędu jest równy iloczynowi momentu bezwładności obiektu wokół osi obrotu i prędkości kątowej. Obrotowa energia kinetyczna układu jest równa iloczynowi momentu bezwładności i prędkości kątowej do kwadratu i podzielonej przez dwa. Prędkość kątowa to odpowiednia wielkość, która daje nam wrażenie, jak szybko obraca się obiekt. Jest to zwykle oznaczane przez ω.
Jaka jest różnica między prędkością kątową a liniową?
• Siła jest zawsze wymagana do utrzymania prędkości kątowej, ale stała prędkość liniowa nie wymaga siły.
• Prędkość kątowa pomnożona przez promień ruchu daje chwilową prędkość liniową obiektu.
• Prędkość liniowa jest mierzona w metrach na sekundę, podczas gdy prędkość kątowa jest mierzona w radianach na sekundę.
