Szögsebesség vs tangenciális sebesség
A szögsebesség és a tangenciális sebesség két fontos fogalom az anyag mozgásában. A cikk célja a két fogalom, a szögsebesség és a tangenciális sebesség ismertetése, és a közöttük lévő alapvető különbségek bemutatása.
Mi az a szögsebesség?
A szögsebesség a szögmozgásban tárgyalt esemény. Az olyan mozgások, mint a forgó ventilátor lapátjai vagy a futó kerék, szögletes mozgással rendelkeznek. Radiális szöget használunk a szögmozgás magyarázatára. Ennek a szögnek az egyik oldala együtt mozog a tárggyal, miközben a másik mozdulatlan marad a földhöz képest. A szöget szögeltolásnak nevezik. A szögeltolódás változásának sebességét szögsebességnek, a szögsebesség változásának szöggyorsulásnak nevezzük. A szögsebességet radián / másodperc vagy fordulat / másodperc fejezi ki. Az objektum szögsebességének megváltoztatásához külső nettó nyomaték szükséges a rendszerre. A szögsebességgel egy másik tulajdonság a szögimpulzus. A szögimpulzus megegyezik az objektum tehetetlenségi nyomatékának a forgástengely és a szögsebesség szorzatával. A rendszer forgási kinetikus energiája megegyezik a tehetetlenségi nyomaték és a szögsebesség ketté osztva szorzatával. A szögsebesség az a megfelelő mennyiség, amely azt a benyomást kelti bennünk, hogy egy tárgy milyen gyorsan forog. Ezt általában ω-val jelöljük.
Mi az a tangenciális sebesség?
A tangenciális sebesség fogalmának megértéséhez először meg kell értenünk a sebesség fogalmát egy derékszögű koordinátarendszerben. Vektoros formában a sebességet a helyzetvektor változásának sebességeként jelölhetjük. Ha egy objektum görbe utat követ, akkor az objektum sebessége megváltozik mind a helyzetvektor, mind az irányváltozás sebessége miatt. A görbe érintője az az egyenes, amely párhuzamos a görbe rendkívül kis részével az érintőleges pont körül. A tárgy pillanatnyi lineáris sebessége megegyezik a tangenciális sebességgel. Lineáris mozgásban, mivel a tangenciális sebesség és a lineáris sebesség párhuzamos, a tangenciális sebesség mindig egyenes vonalban van. Nemlineáris mozgásokhoz erőre van szükség a tárgy sebességének irányának megváltoztatásához. A tangenciális sebesség mértékegysége másodpercenként méter. Egyenletes körmozgás esetén, ha a tárgy és a középpont közötti erő megszűnik, az objektum hajlamos az érintősebesség irányába mozogni. Egy r sugárú és m tömegű ω szögsebességű körúton haladó tárgy esetében az érintőleges sebesség megegyezik a sugárral és a szögsebesség szorzatával.
Mi a különbség a szögsebesség és a tangenciális sebesség között?
• A szögsebesség egy szögtulajdonság, amelyet radiánban másodpercenként mérnek.
• A tangenciális sebesség egy lineáris tulajdonság, méterben, másodpercben mérve.
• Adott sugár esetén a szögsebesség és a tangenciális sebesség arányos.
