سرعت زاویه ای در مقابل سرعت خطی
سرعت زاویه ای و سرعت خطی دو شکل از سرعت هستند که در بسیاری از زمینه ها اعمال می شوند. این مقاله به تعاریف، شباهت ها و تفاوت های بین سرعت خطی و سرعت زاویه ای می پردازد.
سرعت خطی
سرعت خطی به عنوان نرخ تغییر جابجایی بین یک جسم و یک نقطه ثابت تعریف می شود. از نظر ریاضی، سرعت برابر با dx/dt (خوانده شده به صورت d، dt x) بر اساس تئوری های حساب دیفرانسیل و انتگرال است. با ẋ نیز مشخص می شود. سرعت خطی یک کمیت برداری است. سرعت خطی جهت حرکت آنی را دارد.سرعت یک نوع نسبیتی است، به این معنی که قوانین نسبیت باید برای سرعت های سازگار با سرعت نور اعمال شود. سرعت نسبی سرعت یک جسم نسبت به جسم دیگر است. در فرم برداری، این به صورت V̰A rel B=V̰A – V̰B V̰ نوشته می شود rel سرعت جسم "A" نسبت به جسم "B" است. معمولاً از مثلث سرعت یا متوازی الاضلاع سرعت برای محاسبه سرعت نسبی بین دو جسم استفاده می شود. نظریه مثلث سرعت بیان می کند که اگر VA rel زمین و Vارتباط زمین B در دو ضلع مثلث متناسب با قدر و جهت نشان داده شوند، خط سوم جهت و بزرگی سرعت نسبی را نشان می دهد. سرعت خطی بر حسب متر بر ثانیه اندازه گیری می شود. تعریف سرعت خطی را می توان به عنوان جابجایی جسم در واحد زمان نیز در نظر گرفت. قدر سرعت خطی به تنهایی سرعت جسم را نشان می دهد.
سرعت زاویه ای
سرعت زاویه ای رویدادی است که در حرکت زاویه ای مورد بحث قرار می گیرد. حرکاتی مانند پره های یک فن دوار یا چرخ در حال حرکت دارای حرکت زاویه ای هستند. برای حرکت زاویه ای، از زاویه شعاعی ترسیم شده استفاده می شود. یک طرف این زاویه با جسم حرکت می کند زیرا طرف دیگر نسبت به زمین ثابت می ماند. این زاویه به عنوان جابجایی زاویه ای شناخته می شود. نرخ تغییر جابجایی زاویه ای به عنوان سرعت زاویه ای و سرعت تغییر سرعت زاویه ای به عنوان شتاب زاویه ای شناخته می شود. واحد سرعت زاویه ای رادیان بر ثانیه است یا می توان آن را برحسب دور بر ثانیه نیز بیان کرد. تغییر در سرعت زاویه ای یک جسم مستلزم گشتاور خالص خارجی است که بر روی سیستم اثر می گذارد. یکی دیگر از ویژگی های مورد بحث در مورد سرعت زاویه ای، تکانه زاویه ای است. تکانه زاویه ای برابر است با حاصل ضرب ممان اینرسی جسم حول محور چرخش و سرعت زاویه ای. انرژی جنبشی چرخشی سیستم برابر است با حاصل ضرب ممان اینرسی و سرعت زاویه ای مجذور و تقسیم بر دو.سرعت زاویه ای مقدار مناسبی است که به ما این تصور را می دهد که یک جسم با چه سرعتی در حال گردش است. این معمولاً با ω نشان داده می شود.
تفاوت بین سرعت زاویه ای و سرعت خطی چیست؟
• برای حفظ سرعت زاویه ای همیشه به نیرو نیاز است، اما سرعت خطی ثابت نیازی به نیرو ندارد.
• ضرب سرعت زاویه ای در شعاع حرکت، سرعت خطی آنی جسم را به دست می دهد.
• سرعت خطی بر حسب متر بر ثانیه اندازه گیری می شود، در حالی که سرعت زاویه ای با رادیان در ثانیه اندازه گیری می شود.
