Угловая скорость и ускорение

Мы ранее обсуждали угловую скорость для равномерного кругового движения, однако не все движения являются равномерными. Представьте фигуриста, вращающегося с вытянутыми в стороны руками; когда он сжимает руки, угловая скорость увеличивается. Кроме того, подумайте о том, как винчестер компьютера' замедляется до полной остановки с уменьшением угловой скорости. Чем быстрее изменение угловой скорости, тем больше угловое ускорение. Мгновенное угловое ускорение определяется как производная угловой скорости по отношению к времени. Единицы углового ускорения - (рад/с)/с, или радианы в секунду в квадрате.

Мы можем связать касательное ускорение точки на вращающемся теле на расстоянии от оси вращения так же, как мы связываем касательную скорость с угловой скоростью. Таким образом, касательное ускорение - это радиус, умноженный на угловое ускорение.

Следующие пункты представляют стратегию решения задач, которую можно применить к ротационной кинематике:

1. Изучите ситуацию, чтобы определить, что включена ротационная кинематика (вращательное движение).
2. Определите, что именно должно быть определено в задаче (определите неизвестные). Набросок ситуации полезен.
3. Составьте полный список того, что дано или может быть выведено из задачи (определите известные).
4. Решите соответствующее уравнение или уравнения для величины, которую нужно определить (неизвестную величину). Полезно думать в терминах трансляционного аналога. Подставьте известные значения вместе с их единицами в соответствующее уравнение и получите числовые решения с единицами. Обязательно используйте радианы для углов.
5. Наконец, проверьте ответ, чтобы убедиться в его разумности.

Этот текст адаптирован из Openstax, University Physics Volume 1, Section 10.1: Rotational Variables.