Kotna hitrost v primerjavi z linearno hitrostjo
Kotna hitrost in linearna hitrost sta dve obliki hitrosti, ki se uporabljata v resnici različnih polj. Ta članek obravnava definicije, podobnosti in razlike med linearno in kotno hitrostjo.
Linearna hitrost
Linearna hitrost je definirana kot stopnja spremembe premika med predmetom in fiksno točko. Matematično gledano je hitrost enaka dx/dt (beri kot d, dt x) v skladu s teorijami računa. Označena je tudi z ẋ. Linearna hitrost je vektorska količina. Linearna hitrost ima smer trenutnega gibanja. Hitrost je relativistična različica, kar pomeni, da je treba zakone relativnosti uporabiti za hitrosti, združljive s hitrostjo svetlobe. Relativna hitrost je hitrost predmeta glede na drug predmet. V vektorski obliki je to zapisano kot V̰A rel B=V̰A – V̰B V̰ rel je hitrost predmeta “A” glede na objekt “B”. Običajno se za izračun relativne hitrosti med dvema telesoma uporablja trikotnik hitrosti ali paralelogram hitrosti. Teorija trikotnika hitrosti navaja, da če sta VA rel Earth in VEarth rel B označeni na dveh straneh trikotnika, sorazmernih z velikostjo in smerjo, tretja vrstica označuje smer in velikost relativne hitrosti. Linearna hitrost se meri v metrih na sekundo. Opredelitev linearne hitrosti lahko vzamemo tudi kot premik predmeta v enoti časa. Samo velikost linearne hitrosti kaže hitrost predmeta.
Kotna hitrost
Kotna hitrost je dogodek, obravnavan pri kotnem gibanju. Gibanja, kot so lopatice vrtečega se ventilatorja ali tekočega kolesa, imajo kotno gibanje. Za kotno gibanje se uporablja kotni radial. Ena stran tega kota se premika skupaj s predmetom, druga pa miruje glede na zemljo. Kot je znan kot kotni premik. Hitrost spremembe kotnega premika je znana kot kotna hitrost, stopnja spremembe kotne hitrosti pa kotni pospešek. Enota kotne hitrosti je radian na sekundo, lahko pa se izrazi tudi v obratih na sekundo. Sprememba kotne hitrosti predmeta zahteva zunanji neto navor, ki deluje na sistem. Druga lastnost, o kateri razpravljamo pri kotni hitrosti, je kotna količina. Kotna količina je enaka zmnožku vztrajnostnega momenta predmeta okoli rotacijske osi in kotne hitrosti. Rotacijska kinetična energija sistema je enaka produktu vztrajnostnega momenta in kotne hitrosti na kvadrat in deljen z dva. Kotna hitrost je ustrezna količina, ki nam daje vtis, kako hitro se predmet vrti. To je običajno označeno z ω.
Kakšna je razlika med kotno hitrostjo in linearno hitrostjo?
• Za ohranjanje kotne hitrosti je vedno potrebna sila, vendar konstantna linearna hitrost ne zahteva sile.
• Kotna hitrost, pomnožena s polmerom gibanja, daje trenutno linearno hitrost predmeta.
• Linearna hitrost se meri v metrih na sekundo, medtem ko se kotna hitrost meri v radianih na sekundo.
