Co to jest prędkość styczna?

Prędkość styczna to prędkość lub prędkość w danym kierunku obiektu poruszającego się po okręgu pomnożona przez promień tego koła. Prędkość jest podobna do prędkości, ale uwzględnia kierunek ruchu obiektu, podczas gdy prędkość nie. Ten rodzaj prędkości wymaga ciągłego ruchu kołowego, co znacznie różni się od prędkości liniowej, która mierzy obiekty poruszające się w linii prostej.

Prędkość kątowa to termin określający prędkość obracania się koła. Ta prędkość jest mnożona przez promień koła, aby uzyskać prędkość styczną. Zwiększa się wraz ze wzrostem odległości od środka koła.

Styczna to linia dotykająca krzywej. Na przykład, gdy koło spoczywa na drodze, prosta linia drogi dotykająca koła jest styczna do zakrętu tego koła. W prędkości stycznej styczna musi być w tym samym kierunku co obrót koła.

Promień jest miarą liniową od środka koła do jego zewnętrznej krawędzi. Średnica koła to odległość w poprzek koła, więc promień wynosi dokładnie połowę średnicy. Ponieważ prędkość styczna rośnie wraz ze wzrostem promienia, jest większa na większym kole, nawet jeśli obraca się z taką samą prędkością jak mniejsze koło.

Prędkość to odległość, jaką pokonuje obiekt podzielona przez czas. W ruchu kołowym przebyty dystans to obwód koła, mierzony w obrotach na sekundę lub ile razy koło krąży w ciągu jednej sekundy. Co ciekawe, prędkość i siły na obracającym się kole różnią się w różnych punktach tego koła.

Jazda na placu zabaw dla dzieci znana jako karuzela może stanowić konkretny przykład zrozumienia abstrakcyjnego tematu prędkości stycznej. Podczas jazdy w centrum karuzeli jazda wydaje się nie poruszać bardzo szybko i może być łatwo utrzymać się. Na zewnętrznej krawędzi karuzeli jazda wydaje się jednak kręcić tak szybko, że dzieci trzymają się z całych sił, aby powstrzymać się przed odlotem. W rzeczywistości zewnętrzna krawędź musi pokonać większą odległość w tym samym spinie, co punkty bliżej środka, więc ma większą prędkość - innymi słowy, jedzie na zewnątrz szybciej niż w środku.