Este artículo responde a la pregunta ¿cuándo la velocidad angular es constante? La tasa de cambio de desplazamiento se llama velocidad.
En palabras simples, es la velocidad de un objeto con dirección. La velocidad está relacionada con un movimiento lineal, todas y cada una de las moléculas del objeto se mueven con la misma velocidad. La velocidad angular se relaciona con el movimiento en el que el objeto gira sobre su eje.
¿Qué es la velocidad angular?
La velocidad de rotación del vector de cualquier objeto alrededor de su eje se denomina velocidad angular. velocidad. En pocas palabras, es la medida de la rapidez con la que cambia la posición angular de un objeto.
De la discusión anterior podemos inferir que la velocidad angular es el conjugado de la velocidad para el movimiento angular. La velocidad angular es al movimiento angular lo que la velocidad es al movimiento lineal. Estudiaremos más sobre la velocidad angular en las siguientes secciones.
Créditos de imagen: dnet basado en la versión ráster publicada bajo GFDL, Velocidad angular, CC BY-SA 3.0
Fórmula de velocidad angular
Como se discutió anteriormente, la posición angular de un objeto cambia con el tiempo en movimiento angular. La velocidad a la que cambia se llama velocidad angular. Se puede dar en términos de términos angulares, así como también se puede derivar de los términos utilizados en el movimiento lineal.
La velocidad angular se puede encontrar usando la velocidad lineal si se conoce el radio de movimiento. Veamos las diferentes fórmulas de movimiento angular a continuación:
En relación con los términos de movimiento lineal- V=rω
dónde,
r es el radio de la trayectoria angular seguida por el objeto
V es la velocidad lineal del objeto que es perpendicular a la trayectoria circular
ω es la velocidad angular del objeto
En relación con los términos de movimiento angular- ω = dθ/dt
dónde,
theta es el desplazamiento angular del objeto
omega es la velocidad angular del objeto
dt es el tiempo instantáneo considerado
¿Cuándo es constante la velocidad angular?
Cuando un objeto se mueve en un círculo con la misma velocidad, se puede inferir que tiene una velocidad angular constante.
Así podemos decir que la velocidad angular de un objeto es constante cuando se mueve a la misma velocidad en un movimiento angular. La revolución de la Tierra es un ejemplo de movimiento angular constante. Se necesitan 365 días para completar el movimiento alrededor del Sol.
¿Por qué la velocidad angular es constante?
La razón por la que la velocidad angular es constante es que el objeto en movimiento circular cubre un desplazamiento angular igual todo el tiempo.
Esto sucede cuando el objeto tiene la misma velocidad durante todo el curso del movimiento angular. Hay proyecciones iguales de desplazamiento realizado por el objeto cuando se mueve con velocidad angular constante.
Ejemplo de velocidad angular
La velocidad angular se define para los objetos en movimiento angular.. Podemos ver el movimiento angular a nuestro alrededor en todas partes. Es algo común observar los movimientos angulares de los objetos.
Los movimientos angulares son importantes para nuestra supervivencia. Veamos algunos ejemplos de movimiento angular:
- carrusel- Un tiovivo es una atracción en la que los niños se sientan en la circunferencia de la atracción, cuando la atracción se enciende, comienza a girar alrededor de su centro. Los niños también comienzan a girar alrededor del centro de rotación.
- revolución de la tierra– La Tierra gira alrededor del Sol con un período de tiempo de 365 días. Esto es un ejemplo de movimiento angular de la tierra alrededor del Sol.
- Rotación de la Tierra– La Tierra gira alrededor de su eje (también llamado rotación del eje). Se puede decir que la superficie de la Tierra está en movimiento angular.
- tapa de juguete– Un trompo de juguete gira alrededor de su centro de rotación. Sigue un movimiento angular.
- un ventilador de techo– Las aspas del ventilador de techo siguen un movimiento angular cuando el ventilador está encendido.
- una bailarina de ballet– Una bailarina gira con los dedos de los pies como su centro de rotación. La velocidad de rotación cambia a medida que se extiende y contrae los movimientos de sus manos.
- Una piedra atada con hilo- Esta es la más común ejemplo de movimiento angular. La piedra experimenta un movimiento angular cuando se ata a un hilo y se gira.
- Un coche o una bicicleta circulando por un camino circular.– Los vehículos experimentan un movimiento angular mientras circulan por una trayectoria circular o curva.
- Ruedas de automóviles– Las ruedas de los automóviles siguen un movimiento angular. Este movimiento se convierte en movimiento lineal del vehículo.
- una rueda gigante– La rueda gigante se mueve en movimiento angular. Las cabinas están ubicadas en la circunferencia de la rueda. Estas cabinas siguen el movimiento angular junto con la rueda.
Tipos de velocidad angular
La velocidad angular se clasifican ampliamente en dos tipos. Discutiremos sobre estos tipos con algunos ejemplos de la vida cotidiana en la sección que figura a continuación.
Los tipos de velocidad angular son:
- Velocidad angular orbital– Este tipo de velocidad existe en un objeto cuando los objetos en su conjunto giran alrededor de un centro de rotación común. El ejemplo que mejor explica esto es el de la Tierra girando alrededor del sol. La Tierra en su conjunto sigue un movimiento circular alrededor del Sol.
- Velocidad angular de giro– Este tipo de velocidad angular existe para un objeto que gira o gira alrededor de su centro. Todas las partículas o moléculas del objeto giran con el centro del objeto como centro de rotación. El mejor ejemplo para explicar la velocidad angular de giro es la rotación de la Tierra alrededor de su eje de rotación. La superficie de la Tierra (incluidos el suelo, el río y la corteza) gira alrededor del centro de la Tierra.
Ejemplo de velocidad angular constante
En las secciones anteriores discutimos sobre ejemplos generales de velocidad angular. En esta sección discutiremos sobre ejemplos de velocidad angular constante.
Constante velocidad angular ejemplos se dan a continuación-
- revolución de la tierra alrededor del sol- Como la Tierra tarda la misma cantidad de tiempo en completar una revolución, podemos decir que se mueve con velocidad angular constante.
- Rotación de la Tierra alrededor de su eje de rotación– La Tierra tarda 24 horas en completar una rotación, aunque el número está disminuyendo ligeramente pero el cambio es muy insignificante. Podemos decir que sigue un movimiento con velocidad angular constante.
- Ventilador a la misma velocidad- Cuando el regulador del ventilador no se toca y el ventilador gira a la misma velocidad, podemos decir que el ventilador gira con velocidad angular constante.
- revolución de la luna alrededor de la tierra- La Luna tarda la misma cantidad de tiempo en completar una revolución alrededor de la Tierra, podemos decir que sigue un movimiento de velocidad angular constante.
- Ruedas de un vehículo que se mueve a velocidad constante– Cuando el vehículo se mueve a velocidad constante, es obvio que las ruedas también giran a velocidad constante o velocidad angular constante.
La velocidad angular no cambiará si hay poca o ninguna resistencia al movimiento angular. Sin ninguna resistencia, los objetos pueden alcanzar fácilmente el movimiento de velocidad angular.
¿Qué sucede con la aceleración cuando la velocidad angular es constante?
La tasa de cambio de La velocidad angular de un objeto se llama aceleración angular.. A medida que la magnitud de cambios de velocidad angular, la magnitud de la aceleración angular también cambia.
Por lo tanto, podemos decir que la aceleración angular cambiará solo si hay un cambio en la velocidad angular. Si no hay cambio en la velocidad angular, entonces la aceleración angular será cero.
Conversión de movimiento angular a movimiento lineal
La conversión de un tipo de movimiento a otro es una herramienta muy útil que nos ayuda a realizar diversas tareas. A continuación se enumeran algunos ejemplos comúnmente conocidos en los que podemos ver el movimiento angular convertido en movimiento lineal:
- Automobile– El movimiento circular de las ruedas se traduce a la velocidad lineal del automóvil.
- Piñón y cremallera– El movimiento de cremallera y piñón es un ejemplo de inter conversión de movimiento lineal al movimiento angular.
- Lanzamiento de martillo– Mientras el atleta gira el martillo, el martillo sigue un movimiento angular. Cuando el atleta suelta el martillo, el martillo comienza a seguir una trayectoria parabólica.
- Jugador de críquet-Los brazos del baller siguen un movimiento angular, la pelota también copia este movimiento angular. Luego se convierte en movimiento lineal cuando se suelta la pelota.
- Golpear una pelota de golf– La punta del palo de golf sigue un movimiento angular. El movimiento angular se convierte en movimiento lineal cuando la pelota sigue una trayectoria parabólica después de ser golpeada.
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