Vinkelhastighed: hastigheden ved at dreje rundt

click fraud protection

Vinkelhastighed er en måling af hastigheden for ændring af et objektets vinkelposition over et tidsrum. Symbolet, der bruges til vinkelhastighed, er normalt et lille græsk symbol omega, ω. Vinkelhastighed er repræsenteret i enheder af radianer pr. Tid eller grader pr. Tid (normalt radianer i fysik), med relativt ligetil konvertering, der tillader videnskabsmand eller studerende til at bruge radianer pr. sekund eller grader pr. minut eller hvilken konfiguration der er behov for i en given rotationssituation, hvad enten det drejer sig om et stort pariserhjul eller en yo-yo (Se vores artikel om dimensionel analyse for nogle tip til udførelse af denne form for konvertering.)

Beregning af vinkelhastighed kræver forståelse af et objekts rotationsbevægelse, θ. Den gennemsnitlige vinkelhastighed for et roterende objekt kan beregnes ved at kende den indledende vinkelposition, θ1, på et bestemt tidspunkt t1, og en endelig vinkelposition, θ2, på et bestemt tidspunkt t2. Resultatet er, at den samlede ændring i vinkelhastighed divideret med den samlede tidsændring giver den gennemsnitlige vinkel hastighed, som kan skrives med hensyn til ændringerne i denne form (hvor Δ konventionelt er et symbol, der står for "ændring i"):

instagram viewer

Den opmærksomme læser vil bemærke en lighed med den måde, du kan beregne standardgennemsnittet på hastighed fra den kendte start- og slutposition for et objekt. På samme måde kan du fortsætte med at tage mindre og mindre Δt målinger ovenfor, som kommer nærmere og tættere på den øjeblikkelige vinkelhastighed. Den øjeblikkelige vinkelhastighed ω bestemmes som den matematiske begrænse af denne værdi, som kan udtrykkes ved hjælp af beregningen som:

Dem, der kender beregningen, vil se, at resultatet af disse matematiske omformuleringer er, at den øjeblikkelige vinkelhastighed, ω, er derivatet af θ (vinkelstilling) med hensyn til t (tid)... hvilket er netop hvad vores oprindelige definition af vinkelhastighed var, så alt fungerer som forventet.

instagram story viewer