Úhlová rychlost vs lineární rychlost: 3 důležité pojmy

Už jsme znali koncept rychlost. Nyní se podívejme na podrobné srovnání úhlová rychlost Vs lineární rychlost.

Když se předměty pohybují v kruhovém směru, lze vidět lineární rychlost a úhlovou rychlost. Pojďme pochopit srovnání úhlová rychlost Vs lineární rychlost podrobně.

Úhlová rychlost vs lineární rychlost

Charakteristiky související s pohybem po kružnici je možné konstruovat pohledem na vztah mezi obloukem na kružnici a radiánským úhlem, který svírá. Než se dostaneme k těmto dvěma konceptům úhlové rychlosti a lineární rychlosti, musíme nejprve porozumět významu lineárního posunutí a úhlového posunutí.

"Úhlová rychlost versus lineární rychlost" Úhlová rychlost a lineární rychlost

Kredity obrázků: „Merry Go Round – Palace Pier, Brighton"(CC BY 2.0) podle Mark Wordy

Již víme, že úhlové posunutí je definováno jako úhel, který svírá částice při pohybu v kruhu. Protože směr posunutí je rovnoběžný s osou, úhlové posunutí je v tomto případě reprezentováno axiálním vektorem.

Posuny, které částice procházejí kruhovým pohybem, se dělí do dvou kategorií. Jedná se o následující:

  1. Lineární posun, který je podél obvodu
  2. Úhlové posunutí, které vytváří úhel

Pokud je poloměr kružnice „r“, pak vztah mezi lineárním posunutím a úhlovým posunutím může být dán jako:

  s=rXNUMX nebo XNUMX=s/r

Nyní je lineární rychlost definována jako rychlost změny lineárního posunutí. Lineární posun částice může být dán následovně:

obrázek 88

A pokud jde o částice, jejich úhlová rychlost je definována jako rychlost, kterou se mění jejich úhlový posun.

obrázek 89

∴ V jednoduchém smyslu se lineární rychlost týká rychlosti, kterou se délka oblouku mění v průběhu času, zatímco úhlová rychlost se týká rychlosti, kterou se mění úhel kolem centrálního bodu v průběhu času.

"Úhlová rychlost versus lineární rychlost" Úhlová rychlost a lineární rychlost

Vztah mezi úhlovou rychlostí a lineární rychlostí

Právě jsme viděli, že lineární rychlost částice je dána jako

obrázek 88

A víme, že s=r 

obrázek 92

r = poloměr kružnice je konstantní

obrázek 93

Z rovnice úhlové rychlosti to víme

obrázek 94

Proto vztah mezi lineární a úhlovou rychlostí pro těleso pohybující se v a rovnoměrný kruhový pohyb je dána : 

obrázek 95

Jak je uvedeno v této rovnici, lineární rychlost (v) částice je přímo úměrná její vzdálenosti od středu kruhové dráhy a úhlové rychlosti částice.

Srovnávací analýza úhlové rychlosti a lineární rychlosti

Můžeme vytvořit srovnání na základě našeho porozumění pojmům úhlová rychlost a lineární rychlost, jak je znázorněno v tabulce níže:

Úhlová rychlostLineární rychlost
Úhlová rychlost částice je definována jako rychlost změny úhlového posunutí.Lineární rychlost je definována jako rychlost, kterou se mění lineární posunutí.
Úhlová rychlost částice se měří podél osy kruhu. Po celou dobu kruhového pohybu zůstává konstantní.Při kruhovém pohybu je lineární rychlost částice podél obvodu kruhu. Mění se podle umístění bodu na kružnici.
Úhlová rychlost je označena symbolem86MOOdzHe0tJjCF3 2m8h9L13OUyZdU3mVpAE55v0CfsPPTZ6o6St Vlv3plroHRruii7A6 7sz47w0OaAt01SlnzNK65LpwcujBbTwX MLuHy1w09INA19gQURmf0fahjumX7Ib=s1600Lineární rychlost je označena symbolem
Vzorec je dán takto:T QXZUoBoxqeYT0yOZcfIQmfpJteNPHFDxNReVGR 4qTLy9iMmshud8H6BTGubO16BJP2emMCB0wCFBwV2 aFBMGBB8jAu8 odUHzT9abB0Ao66g8SA hLgfVjs43bWFQDasm1WG=s1600Vzorec je dán takto: VMm7alBO54n2HF9orXqaXIF0IwzK3bfnUSgJloh5tsAe 8gHtKsJi9vG2UjLjma0VlvNM7dbeA1cfz1z
Má tvar axiálního vektoru. To je způsobeno skutečností, že posun částice je směrován ve směru středové osy kruhu.Je to vektorová veličina, to znamená, že s ní souvisí jak velikost, tak směr.
Měřicí jednotkou úhlové rychlosti jsou stupně i radiány. Kde stupeň je bezrozměrný a radián je jednotka SI.Jednotkou měření lineární rychlosti je m/s.

FAQs

Q. Co je to rychlost?

Odpověď: Rychlost, s jakou se cokoli pohybuje nebo působí, se nazývá jeho rychlost.

Slova rychlost a rychlost nám poskytují představu o tom, jak rychle nebo pomalu se předmět pohybuje ve vztahu k naší poloze.

Narážíme na případy, kdy potřebujeme určit, která ze dvou nebo více věcí cestuje rychleji než ta druhá. To se stává velmi často. Rychlost položky je definována jako rychlost, kterou se její pozice mění ve vztahu k referenčnímu rámci a v průběhu času. Lze jej měřit v metrech za sekundu (ms-1).

Když se rychlost tělesa mění o významné množství nebo v určitém směru, říká se, že těleso zrychluje.

Q. Co myslíte úhlovou rychlostí? Dát příklad.

Odpověď: Je to rychlost, kterou se částice otáčí kolem centrálního bodu.

Úhlová rychlost částice je definována jako rychlost, kterou se mění úhlový posun částice. Úhlová rychlost částice je podél osy kruhu, když se předmět pohybuje v kruzích. Jinými slovy, úhlová rychlost je konstantní veličina a označuje se 'ω'.

Příklady úhlové rychlosti jsou ruské kolo, Země, kolo autobusu a ventilátor.

Q. Co myslíš tou lineární rychlostí? Dát příklad.

Odpověď: V podstatě je to tempo, kterým se částice pohybuje po přímé trajektorii.

Lineární rychlost může být definována jako rychlost, kterou se lineární posun mění v průběhu času. Úhlové i lineární rychlosti jsou přítomny ve všem, co se otáčí nebo se pohybuje v kruhu.

Zvažte například jízdu na kolotoči. Kámen odhozený z okraje točícího se kolotoče nespadne přímo dolů. Místo toho bude pokračovat stejnou rychlostí, jakou jel kolotoč, když byl kámen vržen. Toto je lineární rychlost oblázku.

Otázka: Pokud předmět urazí vzdálenost 5 metrů za dobu 2 sekund. Jaká bude tedy lineární rychlost tohoto objektu?

Odpověď: Lineární rychlost lze vypočítat pomocí jednoduchého vzorce.

Dáno: výtlak = 5 metrů, čas = 2 sekundy

Lineární rychlost:  =s/t 

= 5 / 2 

= 2.5 m/s 

Lineární rychlost objektu je 2.5 m / s

Q. Je úhlová rychlost a úhlová rychlost totožné?

Odpověď: Obě veličiny mají podobnosti a rozdíly.

Podobnosti mezi nimi jsou jejich jednotka je radián/sekunda. Zatímco se liší v aspektu skalárního a vektorového. Úhlová rychlost () je skalární veličina, zatímco úhlová rychlost () je vektorová veličina.

Q. Je lineární rychlost a lineární rychlost totožná?

Odpověď: Zatímco rychlost a rychlost se snaží určit vzdálenost pohybujícího se objektu, v některých ohledech se liší.

Za prvé, rychlost je skalární veličina. Vyjádření rychlosti v m/s tedy jednoduše ukazuje velikost. Neříká to nic o pohybu objektu. Nicméně lineární rychlost popisuje směr, kterým se něco pohybuje.

Je to dáno tím, že rychlost je vektorová veličina, která udává jak velikost, tak směr pohybujícího se tělesa.


Také čtení: