THE 角速度 は円形パスの速度です。 さらに、角変位を時間で割ることにより、このベクトル物理量を計算できます。 これは、MCU内の位置の時間ごとの関数と、期間または 周波数。
詳細: ベクトルとスカラーの量—違いは何ですか?
角速度のまとめ
角速度は、角変位が発生する速度を測定します。
円運動があるときはいつでも、角速度があります。
角変位を時間、MCU内の位置の時間関数、および周期または周波数との関係で割ることにより、速度を計算できます。
周期は角周波数の反対です。
角速度とスカラー速度の主な違いは、前者は円運動を表し、後者は線形運動を表すことです。
角速度とは何ですか?
角速度は 偉大 円形パスの周りの動きを記述するベクトル物理学、それらがどのくらいの速さで発生するかを測定します。
円運動は均一にすることができます、と呼ばれます 均一な円運動 (MCU)、これは角速度が一定であり、したがって角加速度がゼロの場合に発生します。 そしてそれはまた均一で変化することができます、として知られています 均一に変化する円運動 (MCUV)、角速度が変化し、運動の加速度を考慮する必要があります。
角速度の公式は何ですか?
→ 平均角速度
\(\ omega_m = \ frac {∆φ} {∆t} \)
\(\ omega_m \) →平均角速度、1秒あたりのラジアンで測定 \([rad / s] \).
\(∆φ\) →角変位の変化、ラジアンで測定 \([rad] \).
\(∆t \) →時間変化、秒単位で測定 \([s] \).
そのことを覚えて 変位 次の2つの式を使用して見つけることができます。
\(Δφ=φf-φi\)
\(∆φ = \ frac {∆S} R \)
\(∆φ\) →角変位または角度の変化、ラジアンで測定 \([rad] \).
\(\ varphi_f \) →ラジアンで測定された最終角変位 \([rad] \).
\(\ varphi_i \) →初期角変位、ラジアンで測定 \([rad] \).
\(∆S \) →メートル単位で測定されたスカラー変位の変動 \([m] \).
R→半径 周.
加えて 時間変動 次の式で計算できます。
\(∆t = tf-ti \)
\(∆t \) →時間変化、秒単位で測定 \([s] \).
\(t_f \) →最終時間、秒単位で測定 \([s] \).
\(あなた\) →開始時間、秒単位で測定 \([s] \).
→ MCUの位置時間機能
\(\ varphi_f = \ varphi_i + \ omega \ bullet t \)
\(\ varphi_f \) →最終角変位、ラジアンで測定 \(\ left [rad \ right] \).
\(\ varphi_i \) →初期角変位、ラジアンで測定 \([rad] \).
\(\オメガ\) →角速度、1秒あたりのラジアンで測定\(\ left [{rad} / {s} \ right] \).
t →時間、秒単位で測定[s].
角速度を計算する方法は?
角変位の変化を時間の変化で割ることにより、平均角速度を求めることができます。
例:
ホイールの初期角変位は20ラジアン、最終角変位は100秒間で、平均角速度はどのくらいでしたか?
解像度:
平均角速度の式を使用すると、次の結果が得られます。
\(\ omega_m = \ frac {∆φ} {∆t} \)
\(\ omega_m = \ frac {φf-φi}{Δt}\)
\(\ omega_m = \ frac {30-20} {100} \)
\(\ omega_m = \ frac {10} {100} \)
\(\ omega_m = 0.1 \ rad / s \)
ホイールの平均速度は毎秒0.1ラジアンです。
角速度と周期および周波数の関係は何ですか?
角速度は、運動の周期と周波数に関連している可能性があります。 角速度と周波数の関係から、次の式が得られます。
\(\ omega = 2 \ bullet \ pi \ bullet f \)
\(\ omega \) →角速度、1秒あたりのラジアンで測定 \([rad / s] \).
\(f \) →周波数、ヘルツで測定 \([Hz] \).
それを覚えている 周期は周波数の反対です、次の式のように:
\(T = \ frac {1} {f} \)
\(T \) →期間、秒単位で測定 \([s] \).
\(f \) →周波数、ヘルツで測定 \([Hz] \).
この周期と周波数の関係に基づいて、次の式のように、角速度と周期の関係を見つけることができました。
\(\ omega = \ frac {2 \ bullet \ pi} {T} \)
\(\オメガ\) →角速度、1秒あたりのラジアンで測定 \([rad / s] \).
\(T \) →期間、秒単位で測定 \(\ left [s \ right] \).
角速度とスカラー速度の違い
スカラーまたは線形速度は、線形運動が発生する速度を測定します。、線形変位を時間で割って計算されます。 円運動が発生する速度を測定する角速度とは異なり、角変位を時間で割って計算されます。
この2つは、次の式で関連付けることができます。
\(\ omega = \ frac {v} {R} \)
\(\オメガ\) →は角速度で、1秒あたりのラジアンで測定されます \([rad / s] \).
\(v \) →はメートル/秒で測定された線速度です \([MS]\).
R→は円の半径です。
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角速度を解いた演習
質問1
タコメーターは、車のダッシュボードに配置されている機器で、エンジンの回転数をリアルタイムでドライバーに示します。 タコメーターが3000rpmを示していると仮定して、エンジンの回転角速度をラジアン/秒で決定します。
A)80π
B)90π
C)100π
D)150π
E)200π
解像度:
代替C
モーターの回転角速度は、次の式で計算されます。
\(\ omega = 2 \ bullet \ pi \ bullet f \)
周波数はrpm(1分あたりの回転数)であるため、rpmを60分で割ってHzに変換する必要があります。
\(\ frac{3000\回転}{60\分}=50Hz \)
角速度の式に代入すると、その値は次のようになります。
\(\ omega = 2 \ bullet \ pi \ bullet50 \)
\(\ omega = 100 \ pi \ rad / s \)
質問2
(UFPR)均一な円運動の点は、半径8.0cmの円の中で1秒あたり15回転を表します。 その角速度、周期、線速度はそれぞれ次のとおりです。
A)20 rad / s; (1/15)s; 280πcm/s。
B)30 rad / s; (1/10)s; 160πcm/s。
C)30πラジアン/秒; (1/15)s; 240πcm/s。
D)60πラジアン/秒; 15秒; 240πcm/s。
E)40πラジアン/秒; 15秒; 200πcm/s。
解像度:
代替C
周波数が毎秒15回転または15Hzであることを知っていると、角速度は次のようになります。
\(\ omega = 2 \ bullet \ pi \ bullet f \)
\(\ omega = 2 \ bullet \ pi \ bullet15 \)
\(\ omega = 30 \ pi \ rad / s \)
周期は周波数の逆であるため、次のようになります。
\(T = \ frac {1} {f} \)
\(T = \ frac {1} {15} \ s \)
最後に、線速度は次のとおりです。
\(v = \ omega \ bullet r \)
\(v = 30 \ pi \ bullet8 \)
\(v = 240 \ pi \ cm / s \)
PâmellaRaphaellaMelo著
物理の先生
ソース: ブラジルの学校- https://brasilescola.uol.com.br/fisica/velocidade-angular.htm