מהירות זוויתית לעומת מהירות לינארית
מהירות זוויתית ומהירות לינארית הן שתי צורות של מהירות, המיושמות בכמה שדות. מאמר זה מתייחס להגדרות, קווי הדמיון וההבדלים בין מהירות לינארית למהירות זוויתית.
מהירות לינארית
מהירות לינארית מוגדרת כקצב השינוי של התזוזה בין עצם לנקודה קבועה. מבחינה מתמטית, המהירות שווה ל-dx/dt (לקרוא כ-d, dt x) לפי תיאוריות החשבון. זה מצוין גם ב-ẋ. מהירות לינארית היא כמות וקטורית. למהירות לינארית יש כיוון של תנועה מיידית.מהירות היא גרסה רלטיביסטית, כלומר יש ליישם את חוקי היחסות עבור מהירויות התואמות למהירות האור. מהירות יחסית היא המהירות של עצם ביחס לעצם אחר. בצורה הווקטורית זה כתוב כ-V̰A rel B=V̰A – V̰B V̰ rel היא המהירות של עצם "A" ביחס לעצם "B". בדרך כלל משתמשים במשולש מהירות או מקבילית מהירות לחישוב מהירות יחסית בין שני עצמים. תורת משולשי המהירות אומרת שאם VA rel Earth ו-VEarth rel B מסומנים בשתי צלעות של משולש פרופורציונליות לגודל ולכיוון, קו שלישי מציין את כיוון וגודל המהירות היחסית. מהירות לינארית נמדדת במטרים לשנייה. ניתן לקחת את ההגדרה של המהירות הליניארית גם כתזוזה של העצם ביחידת זמן. גודל המהירות הליניארית לבדה מראה את מהירות העצם.
Angular Velocity
מהירות זוויתית היא אירוע שנדון בתנועה הזוויתית. לתנועות כמו להבים של מאוורר מסתובב או גלגל רץ יש תנועה זוויתית. עבור התנועה הזוויתית, משתמשים בזווית מצוירת רדיאלית. צד אחד של זווית זו נע עם האובייקט כשהשני נשאר דומם ביחס לכדור הארץ. הזווית ידועה בשם תזוזה זוויתית. קצב השינוי של תזוזה זוויתית ידוע בתור מהירות זוויתית וקצב השינוי של מהירות זוויתית ידוע בתור תאוצה זוויתית. יחידת המהירות הזוויתית היא רדיאנים לשנייה, או שניתן לבטא אותה גם בסיבובים לשנייה. שינוי במהירות הזוויתית של עצם דורש מומנט נטו חיצוני הפועל על המערכת. תכונה נוספת הנדונה עם המהירות הזוויתית היא התנע הזוויתי. תנע זוויתי שווה למכפלת מומנט האינרציה של העצם סביב ציר הסיבוב ומהירות הזווית. האנרגיה הקינטית הסיבובית של המערכת שווה למכפלת מומנט האינרציה והמהירות הזוויתית בריבוע ומחלקים בשניים.מהירות זוויתית היא הכמות הנכונה שנותנת לנו את הרושם באיזו מהירות עצם מסתובב. זה מסומן בדרך כלל על ידי ω.
מה ההבדל בין מהירות זוויתית למהירות לינארית?
• כוח נדרש תמיד כדי לשמור על מהירות זוויתית, אבל מהירות לינארית קבועה לא דורשת כוח.
• מהירות זוויתית כפולה ברדיוס התנועה מניבה את המהירות הליניארית המיידית של העצם.
• מהירות לינארית נמדדת במטרים לשנייה, בעוד שמהירות זוויתית נמדדת ברדיאנים לשנייה.
