Hoeksnelheid versus tangentiële snelheid
Hoeksnelheid en tangentiële snelheid zijn twee belangrijke concepten in bewegingen van materie. Het doel van dit artikel is om de twee concepten, hoeksnelheid en tangentiële snelheid, te beschrijven en de fundamentele verschillen daartussen te presenteren.
Wat is hoeksnelheid?
Hoeksnelheid is een gebeurtenis die wordt besproken in de hoekbeweging. Bewegingen zoals bladen van een draaiende ventilator of een loopwiel hebben een hoekbeweging. Een radiale hoek wordt gebruikt om de hoekbeweging te verklaren. De ene kant van deze hoek beweegt met het object mee terwijl de andere stil blijft ten opzichte van de aarde. De hoek staat bekend als hoekverplaatsing. De mate van verandering van hoekverplaatsing staat bekend als hoeksnelheid, en snelheid van verandering van hoeksnelheid staat bekend als de hoekversnelling. De hoeksnelheid wordt uitgedrukt in radialen per seconde of omwentelingen per seconde. Een verandering in de hoeksnelheid van een object vereist een extern netto koppel dat op het systeem inwerkt. Een andere eigenschap die met de hoeksnelheid wordt besproken, is het impulsmoment. Het impulsmoment is gelijk aan het product van het traagheidsmoment van het object om de rotatieas en de hoeksnelheid. De kinetische rotatie-energie van het systeem is gelijk aan het product van het traagheidsmoment en de hoeksnelheid in het kwadraat gedeeld door twee. Hoeksnelheid is de juiste hoeveelheid die ons de indruk geeft hoe snel een object ronddraait. Dit wordt meestal aangeduid met ω.
Wat is tangentiële snelheid?
Om het concept van tangentiële snelheid te begrijpen, moet men eerst het concept van snelheid in een Cartesiaans coördinatensysteem begrijpen. In vectorvorm kan snelheid worden aangeduid als de snelheid waarmee de positievector verandert. Als een object een gebogen pad volgt, verandert de snelheid van het object als gevolg van beide, de snelheid waarmee de positievector verandert en de richtingsverandering. Een raaklijn aan een curve is de rechte lijn die evenwijdig loopt aan een extreem klein deel van de curve rond het punt waar de tangentiale is getekend. De momentane lineaire snelheid van het object is gelijk aan de tangentiële snelheid. In een lineaire beweging, aangezien de tangentiële snelheid en de lineaire snelheid parallel zijn, is de tangentiële snelheid altijd in een directe lijn. Voor niet-lineaire bewegingen is een kracht nodig om de richting van de snelheid van het object te veranderen. De eenheid van tangentiële snelheid is meter per seconde. Voor een uniforme cirkelvormige beweging, als de kracht tussen het object en het midden wordt verwijderd, heeft het object de neiging om in de richting van de tangentiële snelheid te bewegen. Voor een object dat beweegt op een cirkelvormig pad met straal r en een massa m met hoeksnelheid ω, is de tangentiële snelheid gelijk aan straal en hoeksnelheidsproduct.
Wat is het verschil tussen hoeksnelheid en tangentiële snelheid?
• Hoeksnelheid is een hoekeigenschap, die wordt gemeten in radialen per seconde.
• Tangentiële snelheid is een lineaire eigenschap gemeten in meters per seconde.
• Voor een gegeven straal zijn de hoeksnelheid en de tangentiële snelheid proportioneel.
