Hvad er vinkelacceleration?
Jorden afslutter en fuld revolution omkring solen, 360 grader (2π radianer), hver 365,24 dage. Dette betyder, at den vinkel, der er dannet af en imaginær linje, der forbinder jord til solen, ændres med lidt mindre end 1 grad (π/180 radianer) pr. Dag. Forskere bruger udtrykket vinkelhastighed til at beskrive bevægelsen af en sådan imaginær linje. Vinkelaccelerationen af et objekt svarer til den hastighed, hvormed denne hastighed ændres.
vinkelacceleration afhænger af det valgte referencepunkt. En imaginær linje, der forbinder jord til solen, ændrer sin vinkelhastighed meget langsommere end en imaginær linje, der forbinder Jorden til midten af galaksen. Når man diskuterer vinkelacceleration, er der ikke noget krav om, at det pågældende objekt rejser på en komplet sti omkring referencepunktet. Man kan diskutere den skiftende vinkelhastighed af en bil med hensyn til en anden eller af et vibrerende hydrogenatom i forhold til det større iltatom i et vandmolekyle.
I jargon af fysikLeration er altid en vektormængde uanset om den er lineær eller kantet. Hvis en bil, der bevæger sig lige med en hastighed på 33 fod/sekund (10 m/s), smækker på bremserne for at stoppe efter 2 sekunder, ville en videnskabsmand beskrive bilens gennemsnitlige lineære acceleration som <-16,5, 0, 0> ft/s 2 (<-5,0,0> m/s 2 ). Når man beskriver vinkelacceleration, betragtes bevægelse mod uret som positiv, og rotation med uret er negativ.
Forskere bruger det græske brev alfa, α , til at betegne vinkelacceleration. Ved konvention er vektorer fed skrift, og deres skalære værdier betegnes ved hjælp af ikke-fedt skrifttype. Således henviser α dens størrelse. Vinkelacceleration kan skrives ud i komponenter som << em> a, b, c >, hvor a er vinkelaccelerationen omkring x-aksen, b er accelerationen omkring y-aksen, og c er acceleration omkring z-aksen.
Alle de lineære mængder, der bruges til at beskrive objekter eller systemer i Newtonian mekanikere, har vinkelanaloger. Den vinkelversion af Newtons berømte f = m a er τ = i α , hvor τ er moment og i er det øjeblik, der er inertia for systemet. Disse to sidstnævnte mængder er de kantede ækvivalenter af henholdsvis kraft og masse.
I visse indstillinger er vinkelaccelerationen af et system omkring en akse relateret til den lineære acceleration af systemet gennem rummet. F.eks. Er afstanden, en kugle ruller på et givet tidspunkt, relateret til, hvor hurtigt dens ydre overflade roterer omkring sit centrum, så længe man antager, at bolden ikke glider eller glider. Kuglens lineære hastighed, s , skal således være relateret til vinkelhastigheden ω med formlen s = ωr , hvor r er bolden for bolden. Hence, størrelsen på den lineære acceleration skal være relateret til α med a = αr .