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Berechnung der tangentialen Geschwindigkeit auf einer Kurve

Berechnung der tangentialen Geschwindigkeit auf einer Kurve - Dummies

Wenn sich ein Objekt in einem Kreis bewegt, wenn Sie die Größe des Kreises kennen. Winkelgeschwindigkeit, dann können Sie Physik verwenden, um die Tangentialgeschwindigkeit des Objekts auf der Kurve zu berechnen.

An jeder Stelle eines Kreises können Sie zwei spezielle Richtungen wählen: Die Richtung, die direkt vom Mittelpunkt des Kreises (entlang des Radius) weg zeigt, wird als radial Richtung bezeichnet, und die Richtung, die senkrecht dazu wird die tangentiale Richtung genannt.

Wenn sich ein Objekt in einem Kreis bewegt, können Sie seine momentane Geschwindigkeit (die Geschwindigkeit zu einem bestimmten Zeitpunkt) an einem bestimmten Punkt des Kreises als Pfeil betrachten. von diesem Punkt gezogen und in die tangentiale Richtung gerichtet. Aus diesem Grund wird diese Geschwindigkeit als Tangentialgeschwindigkeit bezeichnet. Die Größe der Tangentialgeschwindigkeit ist die Tangentialgeschwindigkeit, , die einfach die Geschwindigkeit eines sich in einem Kreis bewegenden Objekts ist.

Bei einer Winkelgeschwindigkeit von

ist die Tangentialgeschwindigkeit bei jedem beliebigen Radius größer als 999. Die Idee, dass die Tangentialgeschwindigkeit mit zunehmendem Radius zunimmt, ist sinnvoll, da bei einem rotierenden Rad Sie würden erwarten, dass ein Punkt bei Radius

r schneller ist als ein Punkt, der näher an der Radnabe liegt.

Eine Kugel in Kreisbewegung hat eine Winkelgeschwindigkeit um den Kreis.

Werfen Sie einen Blick auf die Figur, die einen Ball zeigt, der an eine Saite gebunden ist. Der Ball peitscht mit einer Winkelgeschwindigkeit von

. Sie können die Größe der Ballgeschwindigkeit leicht finden,

v, , wenn Sie die Winkel im Bogenmaß messen. Ein Kreis hat die vollständige Entfernung um einen Kreis - sein Umfang - ist

wobei

r der Radius des Kreises ist. Im Allgemeinen können Sie daher einen Winkel, der in Bogenmaß gemessen wird, mit der Entfernung verbinden, die Sie entlang des Kreises zurücklegen, s, wie folgt: wobei

r der Radius des Kreises ist .. Nun können Sie sagen, dass v = s / t , wobei v die Größe der Geschwindigkeit ist, s > ist die Entfernung, und t ist die Zeit. Sie können s ersetzen, um zu erhalten. Mit anderen Worten,

Jetzt können Sie die Größe der Geschwindigkeit ermitteln. Angenommen, die Räder eines Motorrads drehen sich mit einer Winkelgeschwindigkeit von

. Wenn Sie die Tangentialgeschwindigkeit eines beliebigen Punkts an den Außenkanten der Räder finden, können Sie die Geschwindigkeit des Motorrads ermitteln. Nehmen Sie nun an, dass der Radius eines der Räder Ihres Motorrads 40 Zentimeter beträgt. Sie kennen das

, also stecken Sie einfach die Zahlen ein:

Die Umrechnung von 27 Metern / Sekunde in Meilen / Stunde ergibt etwa 60 Meilen pro Stunde.