Hvad er vinkelaccelerationen?

Jorden fuldfører en hel omdrejning omkring Solen, 360 grader (2π radianer), hver 365,24 dage. Det betyder, at vinklen mellem en imaginær linje, der forbinder Jorden til Solen ændringer ved lidt mindre end 1 grad (π / 180 radianer) per dag. Forskere bruge udtrykket vinkelhastighed til at beskrive bevægelsen af ​​sådan en imaginær linje. Vinkelaccelerationen af ​​et objekt er lig den hastighed, hvormed denne hastighed ændres.

Vinkelacceleration afhænger referencepunkt valgt. En imaginær linje, der forbinder Jorden til Solen skifter vinkelhastighed meget langsommere end en imaginær linje, der forbinder Jorden til centrum af galaksen. Når vi diskuterer vinkelacceleration, er der ingen krav om, at den pågældende genstand rejse i en komplet sti rundt om referencepunkt. Man kan diskutere skiftende vinkelhastigheden af ​​en bil med hensyn til en anden eller en vibrerende hydrogenatom i forhold til den større oxygenatom i et vandmolekyle.

I jargon af fysik, acceleration er altid en vektor mængde, uanset om det er lineært eller kantet. Hvis en bil bevæger ret med en hastighed på 33 fod / sekund (10 m / s) smækker på bremserne til at stoppe efter 2 sekunder, ville en videnskabsmand beskrive bilens gennemsnitlige lineære acceleration ft / s 2 (m / s 2). Ved beskrivelse vinkelaccelerationen er mod uret bevægelse anses for positivt og uret er negativ.

Forskere bruger det græske bogstav alfa, α, at betegne kantet acceleration. Konventionelt er vektorer fed og deres skalarværdier betegnes ved hjælp af ikke-fed skrift. Således α henvist til sin størrelse. Vinkelacceleration kan skrives i komponenter som a, b, c>, hvor a er vinkelacceleration omkring x-aksen, b er acceleration omkring y-aksen, og c er acceleration omkring z-aksen.

Alle de lineære mængder bruges til at beskrive objekter eller systemer i Newtons mekanik har kantede analoger. Den kantede version af Newtons berømte F = m a er τ = Jeg α, hvor τ er drejningsmoment og jeg er inertimomentet for systemet. Disse sidstnævnte to mængder er de kantede ækvivalenter kraft og masse hhv.

I visse indstillinger vinkelaccelerationen af ​​et system omkring en akse, er forbundet med den lineære acceleration af systemet gennem rummet. For eksempel er afstanden en bold ruller i en given tid relateret til hvor hurtigt sin ydre overflade roterer omkring sit centrum, så længe man antager bolden ikke udskridning eller glidning. Således lineære hastighed af kuglen, s, skal være relateret til vinkelhastigheden ω ved formlen s = ωr, hvor r er radius af kuglen. Derfor skal størrelsen af den lineære acceleration være relateret til α a = aR.


© 2023 Zajacperrone.com | Contact us: webmaster# zajacperrone.com