Vad är vinkelacceleration?

Jorden slutför en full revolution runt solen, 360 grader (2 pi; radianer), var 365,24 dagar.Detta betyder att vinkeln som bildas av en imaginär linje som förbinder jorden till solen förändras med lite mindre än 1 grad ( pi;/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 är acceleration alltid en vektorkvantitet oavsett om det ärlinjär 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 som positiv och medurs rotation är negativ.

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

Alla linjära mängder som används för att beskriva objekt eller system i Newtonian mekanik har vinkelanaloger.Vinkelversionen av Newtons berömda f ' m a är tau; ' i alpha; , där tau; är vridmoment och i är tröghetsmomentet för tröghetsystemet.Dessa senare två 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 omega; med formeln s ' omega; r , där r är bollens radie.Följaktligen måste storleken på den linjära accelerationen vara relaterad till alfa; av a ' alpha; r .