Velocità angolare vs velocità tangenziale
La velocità angolare e la velocità tangenziale sono due concetti importanti nei movimenti della materia. Lo scopo di questo articolo è descrivere i due concetti, velocità angolare e velocità tangenziale, e presentare le differenze fondamentali tra di loro.
Cos'è la velocità angolare?
La velocità angolare è un evento discusso nel movimento angolare. Movimenti come le pale di una ventola rotante o di una ruota in movimento hanno un movimento angolare. Un angolo radiale viene utilizzato per spiegare il movimento angolare. Un lato di questo angolo si sposta con l'oggetto mentre l'altro rimane fermo rispetto alla terra. L'angolo è noto come spostamento angolare. La velocità di variazione dello spostamento angolare è nota come velocità angolare e la velocità di variazione della velocità angolare è nota come accelerazione angolare. La velocità angolare è espressa in radianti al secondo o in giri al secondo. Un cambiamento nella velocità angolare di un oggetto richiede una coppia netta esterna che agisce sul sistema. Un'altra proprietà discussa con la velocità angolare è il momento angolare. Il momento angolare è uguale al prodotto del momento d'inerzia dell'oggetto attorno all'asse di rotazione e alla velocità angolare. L'energia cinetica rotazionale del sistema è uguale al prodotto del momento d'inerzia per la velocità angolare al quadrato diviso due. La velocità angolare è la quantità adeguata che ci dà l'impressione di quanto velocemente un oggetto sta ruotando. Questo di solito è indicato con ω.
Cos'è la velocità tangenziale?
Per comprendere il concetto di velocità tangenziale, è necessario prima comprendere il concetto di velocità in un sistema di coordinate cartesiane. In forma vettoriale, la velocità può essere indicata come la velocità di variazione del vettore di posizione. Se un oggetto segue un percorso curvo, la velocità dell'oggetto cambia a causa di entrambi, la velocità di cambiamento del vettore di posizione e il cambiamento di direzione. Una linea tangente a una curva è la linea retta parallela a una parte estremamente piccola della curva attorno al punto in cui viene disegnata la tangenziale. La velocità lineare istantanea dell'oggetto è uguale alla velocità tangenziale. In un movimento lineare, poiché la velocità tangenziale e la velocità lineare sono parallele, la velocità tangenziale è sempre in linea diretta. Per i movimenti non lineari, è necessaria una forza per cambiare la direzione della velocità dell'oggetto. L'unità di velocità tangenziale è metri al secondo. Per un movimento circolare uniforme, se la forza tra l'oggetto e il centro viene rimossa, l'oggetto tende a muoversi nella direzione della velocità tangenziale. Per un oggetto che si muove su un percorso circolare con raggio re una massa m con velocità angolare ω, la velocità tangenziale è uguale al raggio e prodotto della velocità angolare.
Qual è la differenza tra velocità angolare e velocità tangenziale?
• La velocità angolare è una proprietà angolare, misurata in radianti al secondo.
• La velocità tangenziale è una proprietà lineare misurata in metri al secondo.
• Per un dato raggio, la velocità angolare e la velocità tangenziale sono proporzionali.
