Ъглова скорост срещу тангенциална скорост
Ъгловата скорост и тангенциалната скорост са две важни понятия в движенията на материята. Обхватът на тази статия е да опише двете понятия ъглова скорост и тангенциална скорост и да представи основните разлики между тях.
Какво е ъглова скорост?
Ъгловата скорост е събитие, обсъждано при ъгловото движение. Движения като лопатки на въртящ се вентилатор или работещо колело имат ъглово движение. За обяснение на ъгловото движение се използва радиален ъгъл. Едната страна на този ъгъл се движи с обекта, докато другата остава неподвижна по отношение на земята. Ъгълът е известен като ъглово изместване. Скоростта на промяна на ъгловото изместване е известна като ъглова скорост, а скоростта на промяна на ъгловата скорост е известна като ъглово ускорение. Ъгловата скорост се изразява или в радиани в секунда, или в обороти в секунда. Промяната в ъгловата скорост на даден обект изисква външен нетен въртящ момент, действащ върху системата. Друго свойство, обсъждано с ъгловата скорост, е ъгловият момент. Ъгловият импулс е равен на произведението на инерционния момент на обекта около оста на въртене и ъгловата скорост. Кинетичната енергия на въртене на системата е равна на произведението на момента на инерцията и ъгловата скорост на квадрат, разделена на две. Ъгловата скорост е правилното количество, което ни създава впечатление колко бързо се върти даден обект. Това обикновено се означава с ω.
Какво е тангенциална скорост?
За да разберем концепцията за тангенциална скорост, първо трябва да разберем концепцията за скоростта в декартова координатна система. Във векторна форма скоростта може да се обозначи като скорост на промяна на вектора на позицията. Ако обектът следва извита пътека, скоростта на обекта се променя поради двете, скоростта на промяна на позиционния вектор и промяната на посоката. Допирателна линия към крива е права линия, която е успоредна на изключително малка част от кривата около точката, по която е нарисувана тангенциалната. Моментната линейна скорост на обекта е равна на тангенциалната скорост. При линейно движение, тъй като тангенциалната скорост и линейната скорост са успоредни, тангенциалната скорост винаги е в права линия. За нелинейни движения се изисква сила за промяна на посоката на скоростта на обекта. Единицата за тангенциална скорост е метри в секунда. За равномерно кръгово движение, ако силата между обекта и центъра бъде премахната, обектът има тенденция да се движи в посока на тангенциалната скорост. За обект, движещ се по кръгова пътека с радиус r и маса m с ъглова скорост ω, тангенциалната скорост е равна на радиус и произведение на ъгловата скорост.
Каква е разликата между ъгловата скорост и тангенциалната скорост?
• Ъгловата скорост е ъглово свойство, което се измерва в радиани в секунда.
• Тангенциалната скорост е линейно свойство, измерено в метри в секунда.
• За даден радиус ъгловата скорост и тангенциалната скорост са пропорционални.
