Kutna brzina vs tangencijalna brzina
Kutna brzina i tangencijalna brzina dva su važna pojma u kretanju materije. Opseg ovog članka je opisati dva pojma, kutnu brzinu i tangencijalnu brzinu, te predstaviti osnovne razlike između njih.
Što je kutna brzina?
Kutna brzina je događaj o kojem se raspravlja u kutnom gibanju. Pokreti poput lopatica rotirajućeg ventilatora ili kotača koji trče imaju kutno gibanje. Za objašnjavanje kutnog gibanja koristi se radijalni kut. Jedna strana ovog kuta pomiče se s objektom, dok druga ostaje mirna u odnosu na zemlju. Kut je poznat kao kutni pomak. Brzina promjene kutnog pomaka poznata je kao kutna brzina, a brzina promjene kutne brzine poznata je kao kutno ubrzanje. Kutna brzina izražava se u radijanima u sekundi ili okretajima u sekundi. Promjena kutne brzine predmeta zahtijeva vanjski neto moment koji djeluje na sustav. Sljedeće svojstvo o kojem se raspravlja s kutnom brzinom je kutni moment. Kutni moment je jednak umnošku momenta inercije objekta oko rotacijske osi i kutne brzine. Kinetička energija rotacije sustava jednaka je umnošku momenta tromosti i kutne brzine na kvadrat podijeljene s dva. Kutna brzina odgovarajuća je veličina koja nam daje dojam koliko se brzo objekt okreće. To se obično označava sa ω.
Što je tangencijalna brzina?
Da bismo razumjeli koncept tangencijalne brzine, prvo moramo razumjeti koncept brzine u kartezijanskom koordinatnom sustavu. U vektorskom obliku, brzina se može označiti kao brzina promjene vektora položaja. Ako objekt slijedi zakrivljenu putanju, brzina objekta se mijenja uslijed brzine promjene pozicijskog vektora i promjene smjera. Tangentna crta na krivulju je ravna crta koja je paralelna s izuzetno malim dijelom krivulje oko točke na kojoj je povučena tangencija. Trenutna linearna brzina objekta jednaka je tangencijalnoj brzini. U linearnom kretanju, budući da su tangencijalna brzina i linearna brzina paralelne, tangencijalna brzina je uvijek u pravoj liniji. Za nelinearna gibanja potrebna je sila koja mijenja smjer brzine objekta. Jedinica tangencijalne brzine je metara u sekundi. Za jednoliko kružno gibanje, ako se ukloni sila između predmeta i središta, objekt se nastoji pomicati u smjeru tangencijalne brzine. Za objekt koji se kreće kružnom stazom radijusa r i mase m kutne brzine ω, tangencijalna brzina jednaka je polumjeru i proizvodu kutne brzine.
Koja je razlika između kutne brzine i tangencijalne brzine?
• Kutna brzina je kutna osobina koja se mjeri u radijanima u sekundi.
• Tangencijalna brzina linearno je svojstvo mjereno u metrima u sekundi.
• Za zadani radijus, kutna brzina i tangencijalna brzina proporcionalne su.
