直線速度 (v) と角速度 (⍵) は、オブジェクトのスタイルや動きの方向に基づいてオブジェクトの速度を決定する概念です。直線速度と角速度の概念は、並進運動と回転運動のレンズを通して見ることができます。
直線速度は、直線運動する物体が単位時間あたりに移動する距離を測定しますが、角速度は、回転運動中の物体の角度の変化が起こる時間を測定します。
直線速度は記号「v」で、角速度は記号「⍵」で表されます。
注:角速度と角速度はどちらも同じ式、つまり単位時間あたりの角変位の尺度を持っているため、同じ記号で計算して表すことができることに注意する必要があります。
線速度と角速度
線形速度は、前方に移動するオブジェクトの速度として定義できます。ここでは、動きの角度は線形のままです。つまり、オブジェクトが最初の位置から最終的な位置まで移動する間、角度の変化はありません。線速度は、時間単位あたりの変位として定義することもできます。
したがって、線形速度の SI 単位はメートル/秒または m/s です。
一方、角速度は、円形/角度のある表面上のオブジェクトの回転運動の速度として定義できます。ここでの動きは回転であるため、直線的な動きではなく角度のあるスピンに従います。オブジェクトが最初の位置から最終的な位置に移動する間に、角度が変化する可能性があります (ほとんどのシナリオでは、角度の変化が 360 度になるまではそうです)。角速度はベクトル量です。
直線速度と角速度の関係
線形速度は角度変化とは無関係であるため、角度シフトはありません。ただし、角速度は線速度に依存します。
これをよりよく理解するには、これらの量が共有する関係と、並進運動と回転運動が相互に共有する関係に注意する必要があります。
並進運動は、線形/直線パスでのオブジェクトの動きを決定します。ここでのオブジェクトは、原点が存在する同じ平面内で、角度を変更せずに移動します。一方、回転運動は、円形または角度のある経路でのオブジェクトの動きを決定します。ここで、オブジェクトの初期位置とオブジェクトの最終位置は、2 つの異なるエンティティを共有します:ポイント A からのオブジェクトの線形変位ポイントBへ;点 A と点 B にそれぞれ引き伸ばされた原点からの角度の変化。
したがって、上記の回転運動の概念のレンズを通して角速度を見ることは、2 つのことに依存します。これらは、回転半径から測定されたオブジェクトの直線速度です。オブジェクトの角変位。
式 — 直線速度と角速度の関係
線形速度と角速度または線形速度と角速度の間の確立された関係に従って、それらの記号表現と式の間の関係は、角速度を計算する際に角変位と回転半径も考慮します。
直線速度 =移動距離 / 所要時間
または
直線速度 (v) =回転半径 (r) x 角速度 (ω)
そして
角速度 (ω) =直線速度 (v) / 回転半径 (r)
または
角速度 (ω) =最終角度 – 初期角度 / 時間 =角変位 (θ) / 時間 (t)
角速度 (ω=θ/t) の最終式では、角速度の単位はラジアン/秒 (rad/s) になります。
線形速度は、移動するオブジェクトの速度を決定するのに役立つ必要な値です。角速度の場合、直線速度と角変位の組み合わせによって、回転運動中のオブジェクトの速度が決まります。したがって、どちらの場合も、決定すべき値の重要な側面は線速度のままです。
結論
このレッスンでは、線速度 (v) と角速度の関係、および線速度と角速度の問題について説明しました。
このレッスンを完了すると、並進/直線運動、回転運動、直線速度、角速度、直線速度、角速度の定義を決定できるようになります。それだけでなく、式を理解することで導出を証明できるはずです。最後に、ヘッダーで説明したように、「公式 - 直線速度と角速度。また、線形速度と角速度の間の式と式の関係についても議論できるはずです。
