Kotna hitrost: hitrost vrtenja naokoli

Kotna hitrost je meritev hitrosti spreminjanja kotnega položaja predmeta v določenem časovnem obdobju. Simbol, ki se uporablja za kotno hitrost, je običajno grški simbol omega, ω. Kotna hitrost je predstavljena v enotah radianov na čas ali stopinjah na čas (ponavadi radiani v fiziki), pri čemer so razmeroma enostavne pretvorbe, ki omogočajo znanstvenik ali študent, da uporablja radiane na sekundo ali stopinje na minuto ali ne glede na konfiguracijo, ki je potrebna v danem rotacijskem položaju, ne glede na to, ali gre za veliko Ferris kolo ali jo-jo. (Glej naš članek na dimenzijska analiza za nekaj nasvetov o izvedbi te vrste pretvorbe.)

Izračun kotne hitrosti zahteva razumevanje rotacijskega gibanja predmeta, θ. Povprečno kotno hitrost vrtljivega predmeta lahko izračunamo tako, da poznamo začetni kotni položaj, θ1, ob določenem času t1in končni kotni položaj, θ2, ob določenem času t2. Rezultat je, da skupna sprememba kotne hitrosti, deljena s skupno spremembo časa, prinese povprečno kotno hitrost, ki jo lahko zapišemo glede na spremembe v tej obliki (kjer je Δ konvencionalno simbol, ki pomeni "sprememba v"):

instagram viewer

Pozorni bralec bo opazil podobnost z načinom izračuna povprečnega povprečja hitrost od znanega začetnega in končnega položaja predmeta. Na enak način lahko nadaljujete z jemanjem manjših in manjših Δt meritve zgoraj, ki se bliža trenutni kotni hitrosti. Trenutna kotna hitrost ω je določena kot matematična omejitev te vrednosti, ki se lahko izrazi z izračunom kot:

Tisti, ki poznajo izračun, bodo videli, da je rezultat teh matematičnih preoblikovanj ta, da je trenutna kotna hitrost oz. ω, je izpeljanka θ (kotni položaj) glede na t (čas)... prav to je bila naša prvotna definicija kotne hitrosti, tako da se vse izteče po pričakovanjih.

instagram story viewer