Paprastai kalbant apie judėjimą, mesįsivaizduokite objektą, kuris juda tiesia linija. Tokio judėjimo greitis vadinamas linijine, jo vidutinė reikšmė yra paprasta: tiesiog suraskite nuvažiuoto atstumo santykį su tuo laiku, kada jis buvo įveiktas kūnu. Jei objektas pasislenka ratu, tada šiuo atveju kampinis greitis nustatomas ne linijiniu greičiu. Kokia yra ši vertė ir kaip ji apskaičiuojama? Apie tai tiesiog eik pasikalbėti šiame straipsnyje.
Kampinis greitis: koncepcija ir formulė
Kai materialus taškas juda apskritime,Jo judėjimo greičiui būdingas spindulio, kuris jungia judantį objektą su tam tikru apskritimo centru, sukimosi kampas. Akivaizdu, kad ši vertė nuolat keičiasi priklausomai nuo laiko. Greitis, su kuriuo šis procesas vyksta, yra ne kas kita, kaip kampinis greitis. Kitaip tariant, tai yra objekto spinduliu vektoriaus nuokrypio ir laiko, per kurį objektas buvo toks, pasisukimo santykis. Formulė kampiniam greičiui (1) gali būti parašyta tokia forma:
w = φ / t, kur:
φ - spindulio sukimosi kampas
t yra rotacijos laikas.
Matavimo vienetai
Tarptautinėje bendrųjų vienetų sistemoje (SI)Dėl posūkių charakteristikos priimta naudoti radianus. Todėl 1 rad / s yra bazinis vienetas, naudojamas apskaičiuojant kampinį greitį. Tuo pat metu niekas neleidžia naudoti laipsnių (prisiminkite, kad vienas radianas yra 180 / pi arba 57˚18 '). Be to, kampinis greitis gali būti išreikštas apsisukimų skaičiumi per minutę arba per sekundę. Jei judėjimas aplink apskritimą yra vienodas, tada šią vertę galite rasti pagal formulę (2):
w = 2π * n,
kur n yra sukimosi dažnis.
Priešingu atveju, kaip ir jie.normalaus greičio atveju apskaičiuokite vidutinį arba momentinį kampinį greitį. Pažymėtina, kad nagrinėjama vertė yra vektorius. Norint nustatyti jo kryptį, dažniausiai naudojama fizikos taisyklė. Kampinis greičio vektorius yra nukreiptas ta pačia kryptimi, kurioje vyksta sraigto su tinkamu sriegiu judėjimas. Kitaip tariant, jis nukreiptas palei ašį, aplink kurią kūnas sukasi, ta kryptimi, nuo kurios galima matyti sukimąsi prieš laikrodžio rodyklę.
Skaičiavimo pavyzdžiai
Tarkime, kad norite nustatyti, kas yrarato linijinis ir kampinis greitis, jei žinoma, kad jo skersmuo lygus vienam metrui, o sukimosi kampas keičiasi pagal įstatymą φ = 7t. Mes naudojame pirmąją formulę:
w = φ / t = 7t / t = 7 s-1.
Tai bus norimas kampinis greitis.Dabar kreipiamės į įprastą judėjimo greitį. Kaip žinoma, v = s / t. Atsižvelgiant į tai, kad mūsų atveju rato perimetras (l = 2π * r) ir 2π yra vienas pilnas posūkis, gaunama:
v = 2π * r / t = w * r = 7 * 0,5 = 3,5 m / s
Вот еще одна задачка на эту тему.Yra žinoma, kad Žemės spindulys prie pusiaujo yra 6370 kilometrų. Būtina nustatyti linijinį ir kampinį judėjimo greitį, esantį ant šios lygiagretės, kuri atsiranda dėl mūsų planetos sukimosi aplink savo ašį. Šiuo atveju mums reikia antrosios formulės:
w = 2π * n = 2 * 3,14 * (1 / (24 * 3600)) = 7,268 * 10-5 rad / s
Išlieka išsiaiškinti, koks tiesinis greitis yra lygus: v = w * r = 7,268 * 10-5 * 6370 * 1000 = 463 m / s.
