Unterschied zwischen Winkelgeschwindigkeit und Tangentialgeschwindigkeit

Winkelgeschwindigkeit gegen Tangentialgeschwindigkeit

Winkelgeschwindigkeit und Tangentialgeschwindigkeit sind zwei wichtige Begriffe für Bewegungen der Materie. Der Gegenstand dieses Artikels ist es, die beiden Begriffe Winkelgeschwindigkeit und Tangentialgeschwindigkeit zu beschreiben und die grundlegenden Unterschiede zwischen ihnen darzustellen.

Was ist Winkelgeschwindigkeit?

Winkelgeschwindigkeit ist ein Ereignis, das in der Winkelbewegung diskutiert wird. Bewegungen wie Blätter eines drehenden Ventilators oder eines laufenden Rades haben eine Winkelbewegung. Ein radialer Winkel wird verwendet, um die Winkelbewegung zu erklären. Eine Seite dieses Winkels bewegt sich mit dem Objekt, während der andere in Bezug auf die Erde bleibt. Der Winkel wird als Winkelverschiebung bezeichnet. Die Änderungsrate der Winkelverschiebung ist als Winkelgeschwindigkeit bekannt, und die Änderungsgeschwindigkeit der Winkelgeschwindigkeit ist als Winkelbeschleunigung bekannt. Die Winkelgeschwindigkeit wird entweder in Radiant pro Sekunde oder in Umdrehungen pro Sekunde ausgedrückt. Eine Änderung der Winkelgeschwindigkeit eines Objekts erfordert ein externes Nettodrehmoment, das auf das System wirkt. Eine andere Eigenschaft, die mit der Winkelgeschwindigkeit diskutiert wird, ist der Drehimpuls. Der Drehimpuls ist gleich dem Produkt des Trägheitsmoments des Objekts um die Drehachse und die Winkelgeschwindigkeit. Die kinetische Rotationsenergie des Systems ist gleich dem Produkt aus Trägheitsmoment und Winkelgeschwindigkeit, dividiert durch zwei. Die Winkelgeschwindigkeit ist die richtige Größe, die uns den Eindruck vermittelt, wie schnell sich ein Objekt dreht. Dies wird normalerweise mit ω bezeichnet.

Was ist Tangentialgeschwindigkeit?

Um das Konzept der Tangentialgeschwindigkeit zu verstehen, muss man zuerst das Konzept der Geschwindigkeit in einem kartesischen Koordinatensystem verstehen. In Vektorform kann die Geschwindigkeit als Änderungsrate des Positionsvektors bezeichnet werden. Wenn ein Objekt einem gekrümmten Pfad folgt, ändert sich die Geschwindigkeit des Objekts aufgrund sowohl der Änderungsrate des Positionsvektors als auch der Richtungsänderung. Eine Tangente an eine Kurve ist die Gerade, die parallel zu einem extrem kleinen Teil der Kurve um den Tangentenpunkt verläuft. Die momentane Lineargeschwindigkeit des Objekts ist gleich der Tangentialgeschwindigkeit. In einer linearen Bewegung ist die Tangentialgeschwindigkeit immer linear, da die Tangentialgeschwindigkeit und die Lineargeschwindigkeit parallel sind. Für nichtlineare Bewegungen ist eine Kraft erforderlich, um die Richtung der Geschwindigkeit des Objekts zu ändern. Die Einheit der Tangentialgeschwindigkeit ist Meter pro Sekunde. Bei einer gleichmäßigen Kreisbewegung neigt das Objekt dazu, sich in Richtung der Tangentialgeschwindigkeit zu bewegen, wenn die Kraft zwischen dem Objekt und der Mitte entfernt wird. Für ein Objekt, das sich auf einer Kreisbahn mit dem Radius r und einer Masse m mit der Winkelgeschwindigkeit ω bewegt, ist die Tangentialgeschwindigkeit gleich dem Radius- und Winkelgeschwindigkeitsprodukt.

Was ist der Unterschied zwischen Winkelgeschwindigkeit und Tangentialgeschwindigkeit?

• Winkelgeschwindigkeit ist eine Winkeleigenschaft, die in Radiant pro Sekunde gemessen wird.

• Tangentialgeschwindigkeit ist eine lineare Eigenschaft, die in Metern pro Sekunde gemessen wird.

• Bei einem gegebenen Radius sind die Winkelgeschwindigkeit und die Tangentialgeschwindigkeit proportional.