Cal é a velocidade angular e como é calculado?

Normalmente, cando as persoas falan sobre o cambio, imaxinamos un obxecto que se move en liña recta. A velocidade deste movemento chámase lineal, eo cálculo do seu valor medio é sinxelo: basta atopar a relación entre a distancia percorrida polo tempo en que foi superado polo corpo. Se o obxecto é movido ao longo da circunferencia, neste caso deixa de ser determinada polo lineal e velocidade angular. Que tipo de valor e como é calculado? Isto só vai falar neste artigo.

velocidade angular: concepto e fórmula

Cando o punto de masa se move sobre a velocidade circunferencia do seu movemento pode ser caracterizado polo ángulo de rotación de raio que une o obxecto en movemento co centro do círculo. Claro que este número está en constante cambio, dependendo do tempo. A rapidez coa que este proceso ocorre, e non é diferente da velocidade angular. Noutras palabras, a razón entre a desviación do vector raio do obxecto coa lonxitude de tempo necesario para realizar esta rotación do obxecto. Fórmula velocidade angular (1) pode ser escrita en forma:

W = φ / t, en que:

φ - xirando intervalo de ángulo,

t - tempo de rotación.

Unidade de medida

No sistema de unidades convencionais (SI) para a caracterización de voltas realizadas uso radiáns. Polo tanto, un rad / s - a unidade de base, que se emprega no cálculo da velocidade angular. Ao mesmo tempo, ninguén prohibe o uso de clases (teña en conta que un rad é igual a 180 / PI, ou 57˚18 '). Ademais, a velocidade angular pode ser expresada polo número de rotacións por minuto ou por segundo. Se o movemento ten lugar uniformemente ao redor da circunferencia, este valor se pode atopar a partir da fórmula (2):

W = 2π * n,

en que n - velocidade.

Doutro xeito, do mesmo xeito que se fai á velocidade normal, calcular unha velocidade media angular ou instantánea. Debe notarse que o que precede é unha magnitude vectorial. Para determinar a súa dirección normalmente usan regra da man dereita, que é frecuentemente usado en física. O angular apuntando vector de velocidade no mesmo sentido, no que o movemento cara diante do parafuso desde a rosca de man dereita. Noutras palabras, é dirixido ao longo do eixe en torno ao cal o corpo, na dirección desde a que a rotación vese que ocorre anti-horario.

exemplos de cálculo

Supoña que vostede queira determinar o que é o lineal e velocidade angular da roda, se é sabido que o seu diámetro é igual a un metro, e os cambios de ángulo de rotación de acordo coa lei φ = 7t. Usan nosa primeira fórmula:

W = φ / t = 7t / t = 7 s ^-1.

Esta é a velocidade angular requirido. Agora imos atopar a velocidade de costume, nos movemos. Como vostede sabe, v = s / t. Dado que s no noso caso - dunha circunferencia de roda (l = 2π * r), e 2π - unha volta completa, o que sigue é obtido:

v = 2π * r / t = w * r = 7 * 0.5 = 3.5 m / s

Aquí é outra tarefa sobre este asunto. Sábese que o raio da Terra no Ecuador é igual a 6370 quilómetros. Necesaria para determinar a velocidade lineal e angular do movemento de puntos sobre este paralelo, que se produce como resultado da rotación do noso planeta sobre o seu eixe. Neste caso, necesitamos unha segunda fórmula:

W = 2π * n = 2 * 3,14 * (1 / ( 24 * 3600)) = 7,268 * 10 -5 rad / s.

Resta determinar cal é a velocidade lineal: v = w * r = 7,268 * 10 ⁵ * 6370 * 1000 = 463 m / s.