Nurkkiiruse ja tangentsiaalse kiiruse erinevus

Nurkkiirus vs tangentsiaalse kiirus

Nurkkiirus ja tangentsiaalse kiirus on mateeria liikumises kaks olulist mõistet. Selle artikli eesmärk on kirjeldada kahte mõistet - nurkkiirust ja tangentsiaalse kiirust - ning esitada nendevahelised põhierinevused.

Mis on nurkkiirus??

Nurkkiirus on sündmus, mida käsitletakse nurkkiikumisel. Liikumistel, nagu pöörleva ventilaatori labad või jooksuratt, on liikumine nurga all. Nurga liikumise selgitamiseks kasutatakse radiaalset nurka. Selle nurga üks külg liigub koos objektiga, kuna teine ​​jääb maa suhtes endiselt liikuma. Nurka nimetatakse nurganihkeks. Nurknihke muutumise kiirust nimetatakse nurkkiiruseks ja nurkkiiruse muutumise kiirust nimetatakse nurkkiirenduseks. Nurkkiirust väljendatakse kas radiaanides sekundis või pöördetes sekundis. Objekti nurkkiiruse muutmiseks on vaja süsteemi mõjutavat välist pöördemomenti. Veel üks omadus, mida käsitletakse nurkkiirusega, on nurkkiirus. Nurkkiirus on võrdne objekti inertsimomendi korrutisega pöördetelje ja nurkkiiruse ümber. Süsteemi pöörde kineetiline energia võrdub inertsimomendi ja nurkkiiruse ruut, jagatud kahega, korrutisega. Nurkkiirus on õige suurus, mis annab meile mulje, kui kiiresti objekt pöörleb. Tavaliselt tähistatakse seda tähega ω.

Mis on tangentsiaalne kiirus?

Tangentsiaalse kiiruse mõiste mõistmiseks tuleb kõigepealt mõista kiiruse mõistet Cartesiuse koordinaatsüsteemis. Vektori kujul võib kiirust tähistada kui positsiooni vektori muutumise kiirust. Kui objekt järgib kõverjoonelist rada, siis muutub objekti kiirus nii positsioonivektori kui ka suuna muutumise kiiruse tõttu. Kõvera puutujajoon on sirgjoon, mis on paralleelne kõvera äärmiselt väikese osaga ümber tangentsiaalse joone. Objekti hetkeline lineaarne kiirus on võrdne tangentsiaalse kiirusega. Kuna tangentsiaalkiirus ja lineaarkiirus on paralleelsed, on tangentsiaalse kiirus alati sirgjooneline. Mittelineaarsete liikumiste korral on vajalik jõud objekti kiiruse suuna muutmiseks. Tangentsiaalse kiiruse ühik on meetrit sekundis. Ühtlase ringikujulise liikumise korral, kui objekti ja keskpunkti vaheline jõud eemaldatakse, kipub objekt liikuma tangentsiaalse kiiruse suunas. Objektil, mis liigub ringrajal raadiusega r ja massiga m nurkkiirusega ω, on tangentsiaalse kiirus võrdne raadiuse ja nurkkiiruse korrutisega.