התייחסות לכמויות זוויתיות וליניאריות - I

אם מושווים את הגדרות הסיבוב עם ההגדרות של משתנים קינמטיים ליניאריים מתנועה לאורך קו ישר ותנועה בשני מימדים ותלת מימדיים, נוכל לראות מיפוי של המשתנים הליניאריים למשתנים הסיבוביים.

כאשר משווים את המשתנים הליניאריים והסיבוביים בנפרד, למשתנה הליניארי של המיקום יש יחידות פיזיות של מטרים, בעוד שלמשתנה המיקום הזוויתי יש יחידות חסרות ממדים של רדיאנים, שכן הוא היחס בין שני אורכים. למהירות הליניארית יש יחידות של m/s, ולמקבילה שלה, המהירות הזוויתית, יש יחידות של רד/s.

במקרה של תנועה מעגלית, המהירות המשיקית הליניארית של חלקיק ברדיוס r מציר הסיבוב קשורה למהירות הזוויתית על ידי היחס

זה יכול לחול גם על נקודות על גוף קשיח המסתובבות סביב ציר קבוע. כאן, רק תנועה מעגלית נחשבת. בתנועה מעגלית, גם אחידה וגם לא אחידה, קיימת תאוצה צנטריפטית. וקטור התאוצה הצנטריפטלי מצביע פנימה מהחלקיק המבצע תנועה מעגלית לכיוון ציר הסיבוב.

לכן, בתנועה מעגלית אחידה, כאשר המהירות הזוויתית קבועה והתאוצה הזוויתית היא אפס, אנו רואים תאוצה לינארית, כלומר תאוצה צנטריפטית, שכן המהירות המשיקית היא קבועה.

טקסט זה מותאם מ Openstax, University Physics Volume 1, Section 10.3: Relating Angular and Translational Quantities.