Чему равна угловая скорость

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Угловая скорость — это векторная физическая величина, характеризующая быстроту и направление вращения тела относительно некоторой точки или оси. Она определяет, на какой угол поворачивается тело за единицу времени. 1. Основное определение и формула В самом простом случае (при равномерном движении по окружности) угловая скорость ωomega (омега) вычисляется как отношение изменения угла поворота к промежутку времени, за который этот поворот произошел: ω=ΔφΔtomega equals the fraction with numerator cap delta phi and denominator delta t end-fraction Где:

  • Δφcap delta phi — приращение угла (выражается в радианах). Δtdelta t — время вращения (в секундах).

Для мгновенной угловой скорости используется производная угла по времени: ω=dφdtomega equals the fraction with numerator d phi and denominator d t end-fraction 2. Единицы измерения В системе СИ угловая скорость измеряется в радианах в секунду (рад/с). Иногда на практике используются обороты в минуту (об/мин), которые переводятся в рад/с по формуле: 1 об/мин=2π60 рад/с0,1047 рад/с1 об/мин equals the fraction with numerator 2 pi and denominator 60 end-fraction рад/с is approximately equal to 0 comma 1047 рад/с 3. Связь с периодом и частотой Угловую скорость часто называют циклической частотой. Она напрямую связана с периодом обращения ( Tcap T) и частотой ( nn или νnu):

  • Через период: ω=2πTomega equals the fraction with numerator 2 pi and denominator cap T end-fraction (время одного полного оборота). Через частоту: ω=2πνomega equals 2 pi nu (количество оборотов в секунду).

4. Связь с линейной скоростью Если точка движется по окружности радиуса Rcap R, то её линейная скорость vv связана с угловой скоростью следующим соотношением: v=ωRω=vRv equals omega cap R space implies space omega equals the fraction with numerator v and denominator cap R end-fraction Это означает, что при фиксированной угловой скорости точки, находящиеся дальше от центра вращения, имеют большую линейную скорость. 5. Векторный характер Угловая скорость является псевдовектором (аксиальным вектором). Его направление определяется по правилу правой руки (или правилу буравчика):

  1. Четыре пальца правой руки обхватывают ось вращения в направлении движения тела.
  2. Отставленный большой палец укажет направление вектора ωmodified omega with right arrow above.

Вектор угловой скорости всегда направлен вдоль оси вращения. Следующим шагом я могу рассчитать угловую скорость для конкретных параметров (например, для вращения Земли или конкретного двигателя) или вывести производные формулы для углового ускорения.

Форма ответа

Ваш аватар