Uhlová rýchlosť vs lineárna rýchlosť
Uhlová rýchlosť a lineárna rýchlosť sú dve formy rýchlosti, ktoré sa aplikujú v naozajstných poliach. Tento článok sa zaoberá definíciami, podobnosťami a rozdielmi medzi lineárnou rýchlosťou a uhlovou rýchlosťou.
Lineárna rýchlosť
Lineárna rýchlosť je definovaná ako rýchlosť zmeny posunutia medzi objektom a pevným bodom. Matematicky povedané, rýchlosť sa rovná dx/dt (čítaj ako d, dt x) podľa teórií počtu. Označuje sa tiež v ẋ. Lineárna rýchlosť je vektorová veličina. Lineárna rýchlosť má smer okamžitého pohybu. Rýchlosť je relativistický variant, čo znamená, že zákony relativity musia byť aplikované na rýchlosti kompatibilné s rýchlosťou svetla. Relatívna rýchlosť je rýchlosť objektu vzhľadom na iný objekt. Vo vektorovej forme je to napísané ako V̰A rel B=V̰A – V̰B V̰ rel je rýchlosť objektu „A“vo vzťahu k objektu „B“. Na výpočet relatívnej rýchlosti medzi dvoma objektmi sa zvyčajne používa rýchlostný trojuholník alebo rýchlostný rovnobežník. Teória rýchlostného trojuholníka uvádza, že ak sú VA rel Zemi a VZem rel B uvedené na dvoch stranách trojuholníka úmerných veľkosti a smeru, tretia čiara označuje smer a veľkosť relatívnej rýchlosti. Lineárna rýchlosť sa meria v metroch za sekundu. Definíciu lineárnej rýchlosti možno chápať aj ako posun objektu za jednotku času. Samotná veľkosť lineárnej rýchlosti ukazuje rýchlosť objektu.
Uhlová rýchlosť
Uhlová rýchlosť je udalosť, o ktorej sa hovorí pri uhlovom pohybe. Pohyby ako lopatky rotujúceho ventilátora alebo bežiaceho kolesa majú uhlový pohyb. Pre uhlový pohyb sa používa uhol nakreslený radiál. Jedna strana tohto uhla sa pohybuje s objektom, zatiaľ čo druhá zostáva nehybná vzhľadom na Zem. Uhol je známy ako uhlový posun. Rýchlosť zmeny uhlového posunu je známa ako uhlová rýchlosť a rýchlosť zmeny uhlovej rýchlosti je známa ako uhlové zrýchlenie. Jednotkou uhlovej rýchlosti sú radiány za sekundu alebo môže byť vyjadrená aj v otáčkach za sekundu. Zmena uhlovej rýchlosti objektu vyžaduje vonkajší čistý krútiaci moment pôsobiaci na systém. Ďalšou vlastnosťou diskutovanou pri uhlovej rýchlosti je moment hybnosti. Moment hybnosti sa rovná súčinu momentu zotrvačnosti objektu okolo osi otáčania a uhlovej rýchlosti. Rotačná kinetická energia systému sa rovná súčinu momentu zotrvačnosti a uhlovej rýchlosti na druhú a delenej dvoma. Uhlová rýchlosť je správna veličina, ktorá nám dáva dojem, ako rýchlo sa objekt otáča. Zvyčajne sa to označuje ako ω.
Aký je rozdiel medzi uhlovou rýchlosťou a lineárnou rýchlosťou?
• Na udržanie uhlovej rýchlosti je vždy potrebná sila, ale konštantná lineárna rýchlosť silu nevyžaduje.
• Uhlová rýchlosť vynásobená polomerom pohybu dáva okamžitú lineárnu rýchlosť objektu.
• Lineárna rýchlosť sa meria v metroch za sekundu, zatiaľ čo uhlová rýchlosť sa meria v radiánoch za sekundu.
