Velocidad angular vs velocidad lineal: 3 conceptos importantes

Ya conocíamos el concepto de velocidad. Ahora veamos la comparación detallada de velocidad angular Vs velocidad lineal.

Cuando los elementos viajan en una dirección circular, se pueden ver la velocidad lineal y la velocidad angular. Entendamos la comparación de velocidad angular Vs velocidad linear en detalle.

Velocidad angular Vs Velocidad lineal

Es posible construir características relacionadas con el movimiento en un círculo observando la relación entre un arco en un círculo y el ángulo en radianes que subtiende. Antes de entrar en estos dos conceptos de velocidad angular y velocidad lineal, primero, necesitamos comprender el significado de desplazamiento lineal y desplazamiento angular.

Créditos de imagen: "Merry Go Round - Palace Pier, Brighton"(CC BY 2.0) por marca wordy

Ya somos conscientes de que el desplazamiento angular se define como el ángulo dibujado por una partícula mientras se mueve en un círculo. Debido a que la dirección del desplazamiento es paralela al eje, el desplazamiento angular está representado por un vector axial en este caso.

Los desplazamientos experimentados por una partícula mientras viaja en un movimiento circular se dividen en dos categorías. Estos son los siguientes:

1. Desplazamiento lineal que se encuentra a lo largo de la circunferencia.
2. Desplazamiento angular que forma un ángulo

Si el radio del círculo es 'r', entonces la relación entre el desplazamiento lineal y el desplazamiento angular se puede dar como:

  s=rθ o θ =s/r

Ahora, la velocidad lineal se define como la tasa de cambio del desplazamiento lineal. El desplazamiento lineal de una partícula se puede dar de la siguiente manera:

Y cuando se trata de partículas, su velocidad angular se define como la tasa a la que cambia su desplazamiento angular.

∴ En un sentido simple, la velocidad lineal se refiere a la tasa a la que la longitud del arco varía con el tiempo, mientras que la velocidad angular se refiere a la tasa a la que el ángulo alrededor del punto central cambia con el tiempo.

Relación entre velocidad angular y velocidad lineal

Recién hemos visto que la velocidad lineal de la partícula se da como

Y sabemos que s = r 

r = el radio del círculo es constante

De la ecuación de velocidad angular, sabemos que

Por lo tanto, la relación entre la velocidad lineal y angular para un cuerpo que se mueve en una movimiento circular uniforme es dado por : 

Como se indica en esta ecuación, la velocidad lineal (v) de una partícula es directamente proporcional a su distancia desde el centro de la vía circular y la velocidad angular de la partícula.

Análisis comparativo de velocidad angular y velocidad lineal

Podemos crear una comparación basada en nuestra comprensión de los términos de velocidad angular y velocidad lineal, como se ilustra en la siguiente tabla:

Velocidad angular	Velocidad linear
La velocidad angular de la partícula se define como la tasa de cambio del desplazamiento angular.	La velocidad lineal se define como la tasa a la que cambia el desplazamiento lineal.
La velocidad angular de una partícula se mide a lo largo del eje del círculo. Durante todo el movimiento circular, permanece constante.	En un movimiento circular, la velocidad lineal de una partícula es a lo largo de la circunferencia del círculo. Cambia según la ubicación del punto en el círculo.
La velocidad angular se denota con el símbolo	La velocidad lineal se denota con el símbolo
La fórmula viene dada por:	La fórmula viene dada por:
Tiene la forma de un vector axial. Esto se debe al hecho de que el desplazamiento de la partícula se dirige en la dirección del eje central del círculo.	Es una cantidad vectorial, eso significa que tiene una magnitud y una dirección asociadas.
La unidad de medida de la velocidad angular son grados y radianes. Donde el grado es adimensional y radianes es la unidad SI.	La unidad de medida de la velocidad lineal es m / s.

FAQ's

P. ¿Qué es la velocidad?

Respuesta: La rapidez con la que algo se mueve o actúa se denomina velocidad.

Las palabras velocidad y velocidad nos dan una idea de qué tan rápido o lento viaja un elemento en relación con nuestra posición.

Nos encontramos con casos en los que necesitamos determinar cuál de dos o más cosas viaja más rápido que la otra. Esto sucede con mucha frecuencia. La velocidad de un elemento se define como la tasa a la que cambia su posición en relación con un marco de referencia y con el tiempo. Se puede medir en metros por segundo (ms-1).

Cuando la velocidad de un cuerpo varía en una cantidad significativa o en una determinada dirección, se dice que el cuerpo está acelerando.

P. ¿Qué quiere decir con velocidad angular? Dar ejemplos.

Respuesta: Es la velocidad a la que una partícula gira alrededor de un punto central.

La velocidad angular de una partícula se define como la velocidad a la que cambia el desplazamiento angular de la partícula. La velocidad angular de una partícula es a lo largo del eje del círculo cuando un elemento se mueve en círculos. En otras palabras, la velocidad angular es la cantidad constante y se denota por 'ω'.

Ejemplos de velocidad angular son la rueda de la fortuna, Tierra, Rueda de autobús y Ventilador.

P. ¿Qué quiere decir con velocidad lineal? Dar ejemplos.

Respuesta: Básicamente, es el ritmo al que una partícula se mueve a lo largo de una trayectoria recta.

La velocidad lineal se puede definir como la tasa a la que el desplazamiento lineal cambia con el tiempo. Las velocidades angulares y lineales están presentes en todo lo que gira o viaja en un círculo.

Por ejemplo, considere montar un tiovivo. Una piedra lanzada desde el borde de un tiovivo giratorio no caerá hacia abajo. En cambio, continuará avanzando a la misma velocidad a la que viajaba el tiovivo cuando se arrojó la piedra. Esta es la velocidad lineal del guijarro.

P: Si un objeto viaja la distancia de 5 metros en el tiempo de 2 segundos. Entonces, ¿cuál será la velocidad lineal de ese objeto?

Respuesta: La velocidad lineal se puede calcular usando su fórmula simple.

Dado: desplazamiento = 5 metros, tiempo = 2 segundos

Velocidad linear:  = s / t 

∴= 5 / 2 

∴= 2.5 m / s 

∴ La velocidad lineal del objeto es 2.5 m / s

P. ¿Son idénticas la velocidad angular y la velocidad angular?

Respuesta: Ambas cantidades tienen similitudes y diferencias.

Las similitudes entre ellos son que su unidad es radianes / segundo. Si bien se diferencian en el aspecto de escalar y vectorial. La velocidad angular () es una cantidad escalar mientras que la velocidad angular () es una cantidad vectorial.

P. ¿Son idénticas la velocidad lineal y la velocidad lineal?

Respuesta: Si bien tanto la velocidad como la rapidez buscan determinar la distancia de un objeto en movimiento, difieren en algunos aspectos.

Primero, la velocidad es una cantidad escalar. Por lo tanto, expresar la velocidad en m / s simplemente muestra la magnitud. No dice nada sobre el movimiento del objeto. Sin embargo, la velocidad lineal describe la dirección en la que algo se mueve.

Esto se debe al hecho de que la velocidad es una cantidad vectorial, que indica tanto la magnitud como la dirección del cuerpo en movimiento.

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