Kutna brzina u odnosu na tangencijalnu brzinu
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 govori u kutnom gibanju. Kretanja poput lopatica rotirajućeg ventilatora ili kotača imaju kutno gibanje. Za objašnjenje kutnog gibanja koristi se radijalni kut. Jedna strana ovog kuta pomiče se zajedno 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 kutna akceleracija. Kutna brzina se izražava ili u radijanima po sekundi ili u okretajima po sekundi. Promjena kutne brzine objekta zahtijeva vanjski neto moment koji djeluje na sustav. Drugo svojstvo o kojem se raspravlja s kutnom brzinom je kutni moment. Kutni moment jednak je umnošku momenta inercije tijela oko rotacijske osi i kutne brzine. Rotacijska kinetička energija sustava jednaka je umnošku momenta tromosti i kvadrata kutne brzine podijeljenog s dva. Kutna brzina je odgovarajuća veličina koja nam daje dojam o tome koliko brzo se objekt okreće. Ovo se obično označava sa ω.
Što je tangencijalna brzina?
Da bismo razumjeli koncept tangencijalne brzine, prvo moramo razumjeti koncept brzine u Kartezijevom koordinatnom sustavu. U vektorskom obliku, brzina se može označiti kao brzina promjene vektora položaja. Ako objekt slijedi zakrivljenu putanju, brzina objekta se mijenja i zbog brzine promjene vektora položaja i zbog promjene smjera. Tangenta na krivulju je ravna linija koja je paralelna s izuzetno malim dijelom krivulje oko točke u kojoj je nacrtana tangencija. Trenutna linearna brzina tijela jednaka je tangencijalnoj brzini. U linearnom gibanju, budući da su tangencijalna brzina i linearna brzina paralelne, tangencijalna brzina je uvijek u pravoj liniji. Za nelinearna gibanja potrebna je sila za promjenu smjera brzine tijela. Jedinica tangencijalne brzine je metar u sekundi. Za jednoliko kružno gibanje, ako se ukloni sila između tijela i središta, tijelo teži kretanju u smjeru tangencijalne brzine. Za tijelo koje se giba po kružnoj stazi polumjera r i mase m kutnom brzinom ω, tangencijalna brzina jednaka je polumjeru i umnošku kutne brzine.
Koja je razlika između kutne i tangencijalne brzine?
• Kutna brzina je kutno svojstvo koje se mjeri u radijanima po sekundi.
• Tangencijalna brzina je linearna osobina koja se mjeri u metrima po sekundi.
• Za dati radijus, kutna brzina i tangencijalna brzina su proporcionalne.
