Velocitat angular versus velocitat tangencial
La velocitat angular i la velocitat tangencial són dos conceptes importants en els moviments de la matèria. L'objectiu d'aquest article és descriure els dos conceptes, velocitat angular i velocitat tangencial, i presentar les diferències bàsiques entre ells.
Què és la velocitat angular?
La velocitat angular és un esdeveniment discutit en el moviment angular. Els moviments com les pales d'un ventilador giratori o d'una roda en marxa tenen moviment angular. S'utilitza un angle radial per explicar el moviment angular. Un costat d'aquest angle es mou amb l'objecte mentre l' altre roman immòbil respecte a la terra. L'angle es coneix com a desplaçament angular. La velocitat de canvi de desplaçament angular es coneix com a velocitat angular i la velocitat de canvi de velocitat angular es coneix com a acceleració angular. La velocitat angular s'expressa en radians per segon o en revolucions per segon. Un canvi en la velocitat angular d'un objecte requereix un parell net extern que actuï sobre el sistema. Una altra propietat discutida amb la velocitat angular és el moment angular. El moment angular és igual al producte del moment d'inercia de l'objecte sobre l'eix de rotació i la velocitat angular. L'energia cinètica de rotació del sistema és igual al producte del moment d'inèrcia per la velocitat angular al quadrat dividit per dos. La velocitat angular és la quantitat adequada que ens dóna la impressió de la rapidesa amb què gira un objecte. Normalment es denota amb ω.
Què és la velocitat tangencial?
Per entendre el concepte de velocitat tangencial, primer cal entendre el concepte de velocitat en un sistema de coordenades cartesianes. En forma vectorial, la velocitat es pot denotar com la velocitat de canvi del vector de posició. Si un objecte segueix una trajectòria corba, la velocitat de l'objecte canvia a causa d'ambdues, la velocitat de canvi del vector posicional i el canvi direccional. Una línia tangent a una corba és la recta que és paral·lela a una part extremadament petita de la corba al voltant del punt que es dibuixa la tangencial. La velocitat lineal instantània de l'objecte és igual a la velocitat tangencial. En un moviment lineal, com que la velocitat tangencial i la velocitat lineal són paral·leles, la velocitat tangencial és sempre en línia directa. Per als moviments no lineals, es requereix una força per canviar la direcció de la velocitat de l'objecte. La unitat de velocitat tangencial és metres per segon. Per a un moviment circular uniforme, si s'elimina la força entre l'objecte i el centre, l'objecte tendeix a moure's en la direcció de la velocitat tangencial. Per a un objecte que es mou per una trajectòria circular amb radi r i massa m amb velocitat angular ω, la velocitat tangencial és igual al producte de radi i velocitat angular.
Quina diferència hi ha entre la velocitat angular i la velocitat tangencial?
• La velocitat angular és una propietat angular, que es mesura en radians per segon.
• La velocitat tangencial és una propietat lineal mesurada en metres per segon.
• Per a un radi donat, la velocitat angular i la velocitat tangencial són proporcionals.
