Ъглова скорост спрямо тангенциална скорост
Ъгловата скорост и тангенциалната скорост са две важни понятия в движението 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 в ъгловото движение. Движения като лопатки на въртящ се вентилатор или движещо се колело имат ъглово движение. За обяснение на ъгловото движение се използва радиален ъгъл. Едната страна на този ъгъл се движи заедно 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 инерционния момент и ъгловата скорост на квадрат, разделено на две. Ъгловата скорост е правилното количество, което ни дава впечатлението колко бързо се върти обект. Това обикновено се означава с ω.
Какво е тангенциална скорост?
За да разберем концепцията за тангенциална скорост, първо трябва да разберем концепцията за скорост в декартова координатна система. Във векторна форма скоростта може да се означи като скоростта на промяна на вектора на позицията. Ако даден обект следва крива траектория, скоростта на обекта се променя както поради скоростта на промяна на позиционния вектор, така и поради промяната на посоката. Допирателна към крива е правата линия, която е успоредна на изключително малка част от кривата около точката, в която е начертана допирателната. 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 е необходима сила, за да се промени посоката на скоростта на обекта. Единицата за тангенциална скорост е метри в секунда. За равномерно кръгово движение, ако силата между обекта и центъра се премахне, обектът се стреми да се движи в посоката на тангенциалната скорост. За обект, движещ се по кръгова траектория с радиус r и маса m с ъглова скорост ω, тангенциалната скорост е равна на произведението на радиуса и ъгловата скорост.
Каква е разликата между ъглова скорост и тангенциална скорост?
• Ъгловата скорост е ъглово свойство, което се измерва в радиани за секунда.
• Тангенциалната скорост е линейно свойство, измерено в метри в секунда.
• За даден радиус ъгловата скорост и тангенциалната скорост са пропорционални.
