Leņķiskais ātrums pret lineāro ātrumu
Leņķiskais ātrums un lineārais ātrums ir divi ātruma veidi, kas tiek piemēroti vairākos laukos. Šajā rakstā ir apskatītas lineārā ātruma un leņķiskā ātruma definīcijas, līdzības un atšķirības.
Lineārais ātrums
Lineārais ātrums ir definēts kā pārvietošanās ātrums starp objektu un fiksētu punktu. Matemātiski runājot, ātrums ir vienāds ar dx/dt (lasīt kā d, dt x) saskaņā ar aprēķinu teorijām. Tas ir arī apzīmēts ar ẋ. Lineārais ātrums ir vektora lielums. Lineārajam ātrumam ir momentānas kustības virziens. Ātrums ir relatīvistisks variants, kas nozīmē, ka relativitātes likumi ir jāpiemēro ātrumiem, kas ir saderīgi ar gaismas ātrumu. Relatīvais ātrums ir objekta ātrums attiecībā pret citu objektu. Vektora formā tas ir rakstīts kā V̰A rel B=V̰A – V̰B V̰ rel ir objekta “A” ātrums attiecībā pret objektu “B”. Parasti ātruma trīsstūri vai ātruma paralelogramu izmanto, lai aprēķinātu relatīvo ātrumu starp diviem objektiem. Ātruma trīsstūra teorija nosaka, ka, ja VA rel Zeme un VZeme rel B ir norādītas divās trijstūra malās, kas ir proporcionālas lielumam un virzienam, trešā līnija norāda relatīvā ātruma virzienu un lielumu. Lineāro ātrumu mēra metros sekundē. Lineārā ātruma definīciju var uzskatīt arī par objekta nobīdi laika vienībā. Lineārā ātruma lielums vien parāda objekta ātrumu.
Leņķiskais ātrums
Leņķiskais ātrums ir notikums, kas tiek apspriests leņķiskajā kustībā. Tādām kustībām kā rotējoša ventilatora lāpstiņas vai ritošais ritenis ir leņķiska kustība. Leņķiskajai kustībai tiek izmantots radiāls leņķis. Viena šī leņķa puse pārvietojas kopā ar objektu, bet otra paliek nekustīga attiecībā pret zemi. Leņķis ir pazīstams kā leņķiskā nobīde. Leņķiskās nobīdes izmaiņu ātrumu sauc par leņķisko ātrumu, un leņķiskā ātruma izmaiņu ātrumu sauc par leņķisko paātrinājumu. Leņķiskā ātruma mērvienība ir radiāni sekundē, vai arī to var izteikt apgriezienos sekundē. Objekta leņķiskā ātruma izmaiņām ir nepieciešams ārējs neto griezes moments, kas iedarbojas uz sistēmu. Vēl viena īpašība, kas tiek apspriesta ar leņķisko ātrumu, ir leņķiskais impulss. Leņķiskais impulss ir vienāds ar objekta inerces momenta ap rotācijas asi un leņķiskā ātruma reizinājumu. Sistēmas rotācijas kinētiskā enerģija ir vienāda ar inerces momenta un leņķiskā ātruma reizinājumu kvadrātā un dalīts ar divi. Leņķiskais ātrums ir pareizais lielums, kas rada iespaidu, cik ātri objekts griežas. To parasti apzīmē ar ω.
Kāda ir atšķirība starp leņķisko ātrumu un lineāro ātrumu?
• Lai saglabātu leņķisko ātrumu, vienmēr ir nepieciešams spēks, bet nemainīgam lineāram ātrumam spēks nav vajadzīgs.
• Leņķiskais ātrums, reizināts ar kustības rādiusu, iegūst objekta momentāno lineāro ātrumu.
• Lineārais ātrums tiek mērīts metros sekundē, savukārt leņķiskais ātrums tiek mērīts radiānos sekundē.
