Hva er vinkelakselerasjon?

August 16  by Eliza

Earth fullfører en hel omdreining rundt solen, 360 grader (2π radianer), hver 365,24 dager. Dette betyr vinkelen dannet av en tenkt linje som forbinder jorden til solen endres med litt mindre enn 1 grad (π / 180 radianer) per dag. Forskere bruker begrepet vinkelhastighet for å beskrive bevegelsen av en slik imaginær linje. Den vinkelakselerasjon av en gjenstand er lik den hastighet med hvilken denne hastighetsendringer.

Vinkelakselerasjon er avhengig av valgt referansepunkt. En tenkt linje som forbinder Jorden til Solen skifter vinkelhastighet mye saktere enn en tenkt linje som forbinder Jorden til sentrum av galaksen. Når man diskuterer vinkelakselerasjon, er det ingen krav om at det aktuelle objektet reise i en fullstendig bane rundt referansepunktet. Man kan diskutere skiftende vinkelhastighet for en bil med hensyn til en annen eller fra en vibrerende hydrogenatom i forhold til den større oksygenatom i et vannmolekyl.

I sjargong av fysikk, er akselerasjonen alltid en vektorstørrelse uavhengig av om det er lineær eller kantete. Hvis en bil beveger seg riktig med en hastighet på 33 fot / sekund (10 m / s) smeller på bremsene til å stoppe etter 2 sekunder, vil en vitenskapsmann beskrive bilens gjennomsnittlig lineær akselerasjon som ft / s 2 (m / s 2). Når de beskriver vinkelakselerasjon, er mot klokken bevegelse anses positiv og rotasjon med urviseren er negativt.

Forskere bruker den greske bokstaven alfa, α, for å betegne vinkelakselerasjon. Etter konvensjonen, er vektorer fet og deres skalare verdier er merket ved hjelp av ikke-uthevet skrift. Dermed refererer α til sin størrelse. Vinkelakselerasjon kan skrives ut i komponenter som a, b, c>, der a er vinkelakselerasjon om x-aksen, b er akselerasjonen rundt y-aksen, og c er akselerasjonen rundt z-aksen.

Alle de lineære mengdene som brukes for å beskrive objekter eller systemer i Newtons mekanikk har kantete analoger. Vinkel versjon av Newtons berømte F = m en er τ = jeg α, der τ er dreiemoment og jeg er treghetsmoment for systemet. Disse to sistnevnte mengdene er vinkel ekvivalenter av kraft og masse, henholdsvis.

I visse innstillinger, er den vinkelakselerasjon av et system rundt en akse som er relatert til den lineære akselerasjon av systemet gjennom rommet. For eksempel er avstanden en ball ruller i en gitt tid i forhold til hvor raskt sin ytre overflate roterer om sin sentrum, så lenge man antar ballen er ikke skrens eller skli. Dermed den lineære hastighet av spillet, s, må være relatert til vinkelhastigheten ω ved formelen s = ωr, hvor r er radien av ballen. Derfor må størrelsen på den lineære akselerasjon være relatert til α ved a = aR.