Karaniwan, kapag pinag-uusapan natin ang tungkol sa paggalaw, naiisip natin ang isang bagay na gumagalaw sa isang tuwid na linya. Ang bilis ng naturang paggalaw ay karaniwang tinatawag na linear, at ang pagkalkula ng average na halaga nito ay simple: ito ay sapat na upang mahanap ang ratio ng distansya na nilakbay sa oras kung saan ito ay napagtagumpayan ng katawan. Kung ang bagay ay gumagalaw sa isang bilog, kung gayon sa kasong ito ay hindi isang linear, ngunit ang isang angular na bilis ay natukoy na. Ano ang halagang ito at paano ito kinakalkula? Ito mismo ang tatalakayin sa artikulong ito.
Angular velocity: konsepto at formula
Kapag ang isang materyal na punto ay gumagalaw sa isang bilog, ang bilis ng paggalaw nito ay maaaring mailalarawan sa pamamagitan ng halaga ng anggulo ng pag-ikot ng radius na nag-uugnay sa gumagalaw na bagay sa gitna ng bilog na ito. Malinaw na ang halagang ito ay patuloy na nagbabago depende sa oras. Ang bilis kung saan nangyayari ang prosesong ito ay walang iba kundi ang angular velocity. Sa madaling salita, ito ang ratio ng magnitude ng paglihis ng radiusvector ng bagay sa agwat ng oras na kinuha nito ang bagay upang makagawa ng ganoong pag-ikot. Ang formula ng angular velocity (1) ay maaaring isulat tulad ng sumusunod:
w =φ / t, kung saan:
φ – radius rotation angle, t – tagal ng panahon ng pag-ikot.
Mga Yunit ng pagsukat
Sa internasyonal na sistema ng mga conventional units (SI), kaugalian na gumamit ng mga radian upang ilarawan ang mga pagliko. Samakatuwid, ang 1 rad/s ay ang pangunahing yunit na ginagamit sa mga kalkulasyon ng angular velocity. Kasabay nito, walang nagbabawal sa paggamit ng mga degree (tandaan na ang isang radian ay katumbas ng 180 / pi, o 57˚18 '). Gayundin, ang angular velocity ay maaaring ipahayag sa mga rebolusyon kada minuto o bawat segundo. Kung ang paggalaw sa kahabaan ng bilog ay nangyayari nang pantay, ang halagang ito ay makikita sa pamamagitan ng formula (2):
w =2πn, kung saan n ang bilis.
Kung hindi, tulad ng ginagawa para sa normal na bilis, kinakalkula ang average o instantaneous na angular speed. Dapat tandaan na ang dami na isinasaalang-alang ay isang vector. Upang matukoy ang direksyon nito, karaniwang ginagamit ang panuntunan ng gimlet, na kadalasang ginagamit sa pisika. Ang angular velocity vector ay nakadirekta sa parehong direksyon tulad ng translational movement ng screw na may right-hand thread. Sa madaling salita, ito ay nakadirekta sa kahabaan ng axis kung saan umiikot ang katawan, sa direksyon kung saan ang pag-ikot ay nakikitang nangyayari nang counterclockwise.
Mga halimbawa ng pagkalkula
Ipagpalagay na gusto mong matukoy kung ano ang linear at angular na bilis ng gulong, kung alam na ang diameter nito ay isang metro, at ang anggulo ng pag-ikot ay nagbabago alinsunod sa batas φ=7t. Gamitin natin ang ating unang formula:
w =φ / t=7t / t=7 s-1.
Ito ang magiging gustong angular velocity. Ngayon ay magpatuloy tayo sa paghahanap ng karaniwang bilis ng paggalaw. Tulad ng alam mo, v=s / t. Dahil ang s sa aming kaso ay ang circumference ng gulong (l=2πr), at ang 2π ay isang buong pagliko, nakukuha namin ang sumusunod:
v=2πr / t=wr=70.5=3.5 m/s
Narito ang isa pang problema sa paksang ito. Nabatid na ang radius ng Earth sa ekwador ay 6370 kilometro. Kinakailangang matukoy ang linear at angular na bilis ng paggalaw ng mga puntos na matatagpuan sa parallel na ito, na nangyayari bilang resulta ng pag-ikot ng ating planeta sa paligid ng axis nito. Sa kasong ito, kailangan namin ang pangalawang formula:
w =2πn=23, 14 (1/(243600))=7, 268 10-5 rad/s.
Nananatili itong alamin kung ano ang linear na bilis: v=wr=7, 268 10-5 63701000=463 m/s.
