Unterschied zwischen Winkelgeschwindigkeit und Tangentialgeschwindigkeit

Winkelgeschwindigkeit vs. Tangentialgeschwindigkeit

Winkelgeschwindigkeit und Tangentialgeschwindigkeit sind zwei wichtige Konzepte bei der Bewegung von Materie. In diesem Artikel werden die beiden Konzepte Winkelgeschwindigkeit und Tangentialgeschwindigkeit beschrieben und die grundlegenden Unterschiede zwischen diesen beiden dargestellt.

Was ist die Winkelgeschwindigkeit??

Die Winkelgeschwindigkeit ist ein Ereignis, das in der Winkelbewegung behandelt wird. Bewegungen wie Flügel eines rotierenden Lüfters oder eines laufenden Rades haben eine Winkelbewegung. Ein radialer Winkel wird zur Erklärung der Winkelbewegung verwendet. Eine Seite dieses Winkels bewegt sich mit dem Objekt, während die andere in Bezug auf die Erde still bleibt. Der Winkel wird als Winkelversatz bezeichnet. Die Änderungsrate der Winkelverschiebung ist als Winkelgeschwindigkeit bekannt, und die Änderungsrate der Winkelgeschwindigkeit ist als Winkelbeschleunigung bekannt. Die Winkelgeschwindigkeit wird entweder in Radiant pro Sekunde oder in Umdrehungen pro Sekunde ausgedrückt. Eine Änderung der Winkelgeschwindigkeit eines Objekts erfordert ein externes Nettodrehmoment, das auf das System einwirkt. Eine weitere mit der Winkelgeschwindigkeit diskutierte Eigenschaft ist der Drehimpuls. Der Drehimpuls ist gleich dem Produkt aus dem Trägheitsmoment des Objekts um die Drehachse und der Winkelgeschwindigkeit. Die kinetische Rotationsenergie des Systems ist gleich dem Produkt aus Trägheitsmoment und Quadratgeschwindigkeit durch zwei geteilt. Die Winkelgeschwindigkeit ist die richtige Größe, die uns den Eindruck vermittelt, wie schnell sich ein Objekt dreht. Dies wird üblicherweise mit ω bezeichnet.

Was ist Tangentialgeschwindigkeit??

Um das Konzept der tangentialen Geschwindigkeit zu verstehen, muss man zunächst das Konzept der Geschwindigkeit in einem kartesischen Koordinatensystem verstehen. In Vektorform kann die Geschwindigkeit als Änderungsrate des Positionsvektors bezeichnet werden. Wenn ein Objekt einem gekrümmten Pfad folgt, ändert sich die Geschwindigkeit des Objekts sowohl aufgrund der Änderungsrate des Positionsvektors als auch der Richtungsänderung. Eine Tangente an einer Kurve ist die gerade Linie, die parallel zu einem extrem kleinen Teil der Kurve um den Punkt verläuft, an dem der Tangentialpunkt gezeichnet wird. Die momentane lineare Geschwindigkeit des Objekts ist gleich der Tangentialgeschwindigkeit. Bei einer linearen Bewegung liegt die Tangentialgeschwindigkeit immer in einer direkten Linie, da die Tangentialgeschwindigkeit und die Lineargeschwindigkeit parallel sind. Bei nichtlinearen Bewegungen ist eine Kraft erforderlich, um die Richtung der Geschwindigkeit des Objekts zu ändern. Die Einheit der Tangentialgeschwindigkeit ist Meter pro Sekunde. Bei einer gleichmäßigen Kreisbewegung neigt das Objekt dazu, sich in Richtung der Tangentialgeschwindigkeit zu bewegen, wenn die Kraft zwischen dem Objekt und der Mitte entfernt wird. Für ein Objekt, das sich auf einer Kreisbahn mit dem Radius r und einer Masse m mit der Winkelgeschwindigkeit ω bewegt, ist die Tangentialgeschwindigkeit gleich dem Radius- und Winkelgeschwindigkeitsprodukt.