อะไรคือความเร็วเชิงมุมและวิธีการคำนวณอย่างไร

โดยปกติเมื่อมีคนพูดคุยเกี่ยวกับการเคลื่อนย้ายเรานึกภาพวัตถุที่เคลื่อนที่เป็นเส้นตรง ความเร็วของการเคลื่อนไหวนี้จะเรียกว่าเชิงเส้นและการคำนวณค่าเฉลี่ยของมันเป็นเรื่องง่าย: มันพอเพียงเพื่อหาอัตราส่วนของระยะทางที่เดินทางตามเวลาที่มันถูกครอบงำโดยร่างกาย ถ้าวัตถุนั้นจะถูกย้ายไปตามเส้นรอบวงในกรณีนี้ไม่ได้กำหนดโดยเส้นและ ความเร็วเชิงมุม สิ่งที่ชนิดของมูลค่าและวิธีการที่จะคำนวณอย่างไร เพียงแค่นี้ก็จะพูดคุยในบทความนี้

ความเร็วเชิงมุม: แนวคิดและสูตร

เมื่อ จุดมวล ย้ายอยู่กับความเร็วเส้นรอบวงของการเคลื่อนไหวของมันสามารถที่โดดเด่นด้วยมุมของการหมุนของรัศมีที่เชื่อมต่อกับวัตถุที่เคลื่อนที่ด้วยศูนย์กลางของวงกลม เป็นที่ชัดเจนว่าตัวเลขนี้จะมีการเปลี่ยนแปลงขึ้นอยู่กับเวลา ตัวอย่างรวดเร็วซึ่งกระบวนการนี้เกิดขึ้นและไม่มีอื่น ๆ กว่าความเร็วเชิงมุม ในคำอื่น ๆ อัตราส่วนของการเบี่ยงเบนของเวกเตอร์รัศมีของวัตถุที่มีความยาวของเวลาที่ใช้ในการดำเนินการหมุนวัตถุนี้ เชิงมุมความเร็วสูตร (1) สามารถเขียนในรูปแบบ:

W = φ / t ที่:

φ - เปิดช่วงมุม

T - ระยะเวลาของการหมุน

หน่วยของการวัด

ในระบบระหว่างประเทศของหน่วยเดิม (SI) สำหรับลักษณะของผลัดกันทำให้การใช้เรเดียน ดังนั้น 1 RAD / วินาที - หน่วยพื้นฐานซึ่งจะใช้ในการคำนวณความเร็วเชิงมุม ในเวลาเดียวกันไม่มีใครห้ามไม่ให้มีการใช้งานขององศา (โปรดทราบว่าหนึ่ง RAD เท่ากับ 180 / ปี่หรือ57˚18 ') นอกจากนี้ความเร็วเชิงมุมสามารถแสดงออกในจำนวนรอบต่อนาทีหรือต่อวินาที หากการเคลื่อนไหวที่เกิดขึ้นอย่างสม่ำเสมอทั่วเส้นรอบวงค่านี้สามารถพบได้จากสูตร (2):

W = 2π * n,

ที่ n - ความเร็ว

มิฉะนั้นเช่นเดียวกับที่จะทำเพื่อความเร็วปกติคำนวณค่าเฉลี่ยหรือทันทีความเร็วเชิงมุม มันควรจะตั้งข้อสังเกตว่าข้างต้นเป็นปริมาณเวกเตอร์ ในการกำหนดทิศทางของมักจะใช้ กฎขวามือ ซึ่งมักจะใช้ในฟิสิกส์ เชิงมุมชี้เวกเตอร์ความเร็วในทิศทางเดียวกันซึ่งใน การเคลื่อนไหวไปข้างหน้า ของสกรูจากด้ายขวามือ ในคำอื่น ๆ ก็เป็นผู้กำกับไปตามแกนรอบที่ร่างกายในทิศทางที่หมุนที่เกิดขึ้นจะเห็นทวนเข็มนาฬิกา

ตัวอย่างของการคำนวณ

สมมติว่าคุณต้องการที่จะตรวจสอบสิ่งที่เป็นเชิงเส้นและความเร็วเชิงมุมของล้อถ้ามันเป็นที่รู้จักกันว่ามีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของมันจะมีค่าเท่ากับหนึ่งเมตรและมีการเปลี่ยนแปลงมุมการหมุนในการตามกฎหมายว่าด้วยφ = เล็กกว่า 7 ตัน เราใช้สูตรแรกของเรา:

W = φ / t = เล็กกว่า 7 ตัน / t = 7 ^-1

นี่คือความเร็วเชิงมุมที่จำเป็น ตอนนี้ขอไปหาสิ่งที่ความเร็วปกติที่เราย้าย ที่คุณรู้ว่า v = s / ตัน ระบุว่าในกรณีของเรา - เป็น เส้นรอบวงของ ล้อ (L = 2π * R) และ2π - ปฏิวัติแบบหนึ่งต่อไปนี้จะได้รับ:

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

นี่คืองานที่อื่นในเรื่องนี้ เป็นที่รู้จักกันว่า รัศมีของโลก ที่เส้นศูนย์สูตรจะมีค่าเท่ากับ 6370 กิโลเมตร ต้องตรวจสอบความเร็วเชิงเส้นและเชิงมุมของการเคลื่อนไหวของจุดบนขนานนี้ซึ่งเกิดขึ้นเป็นผลมาจากการหมุนของโลกของเราในแกนของมัน ในกรณีนี้เราต้องมีสูตรที่สอง:

W = 2π * n = 2 * * * * * * * * 3.14 (1 / ( 24 * 3600)) = 7.268 * 10 -5 RAD / s

มันยังคงอยู่ในการกำหนดสิ่งที่เป็นความเร็วเชิงเส้น: v = W * r = 7,268 * 10 ⁵ * 6370 * 1000 = 463 เมตร / วินาที