Vad är vinkelacceleration?

Jorden slutför en full revolution runt solen, 360 grader (2π radianer), var 365,24 dagar. Detta innebär att vinkeln som bildas av en imaginär linje som förbinder jorden till solen förändras med lite mindre än 1 grad (π/180 radianer) per dag. Forskare använder termen vinkelhastighet för att beskriva rörelsen för en sådan imaginär linje. Vinkelaccelerationen av ett objekt är lika med hastigheten med vilken denna hastighet förändras.

vinkelacceleration beror på den valda referenspunkten. En imaginär linje som förbinder jorden till solen ändrar sin vinkelhastighet mycket långsammare än en imaginär linje som förbinder jorden till mitten av galaxen. När du diskuterar vinkelacceleration finns det inget krav på att objektet i fråga reser i en fullständig väg runt referenspunkten. Man kan diskutera den förändrade vinkelhastigheten hos en bil med avseende på en annan eller av en vibrerande väteatom relativt den större syreatomen i en vattenmolekyl.

I fysikens jargong, acce, acceleration är alltid en vektorkvantitet oavsett om den är linjär eller vinkel. Om en bil som rör sig höger med en hastighet av 33 fot/sekund (10 m/s) smällar på bromsarna för att stoppa efter 2 sekunder, skulle en forskare beskriva bilens genomsnittliga linjära acceleration som <-16,5, 0, 0> ft/s ² (<-5,0,0> m/s 2 ). När man beskriver vinkelacceleration anses moturs rörelse vara positiv och medurs rotation är negativ.

Forskare använder den grekiska bokstaven alfa, α , för att beteckna vinkelacceleration. Enligt konventionen är vektorer djärva och deras skalvärden betecknas med användning av icke-djärvt teckensnitt. Således hänvisar α till dess storlek. Vinkelacceleration kan skrivas ut i komponenter som << em> a, b, c >, där a är vinkelaccelerationen runt x-axeln, b är accelerationen runt y-axeln och c är accelerarunt z-axeln.

Alla linjära mängder som används för att beskriva objekt eller system i Newtonian mekanik har vinkelanaloger. Den vinklade versionen av Newtons berömda f = m a är τ = i α , där τ är vridmoment och i är momentet för det moment med det moment med det moment med det moment med det moment med det moment med momentet. Dessa två senare mängder är vinkelekvivalenterna av kraft respektive massa.

I vissa inställningar är vinkelaccelerationen av ett system runt en axel relaterad till den linjära accelerationen av systemet genom rymden. Till exempel är avståndet som en boll rullar under en given tid relaterad till hur snabbt dess yttre yta roterar runt dess centrum, så länge man antar att bollen inte är glidande eller glider. Således måste den linjära hastigheten på bollen, s , vara relaterad till vinkelhastigheten ω med formeln s = ωr , där r är bollens radie. HEnce, storleken på den linjära accelerationen måste vara relaterad till α av a = αr .