Cálculo de velocidad tangencial en una curva
Cuando un objeto se mueve en un círculo, si conoce la magnitud de la velocidad angular, entonces usted puede utilizar la física para calcular la velocidad tangencial del objeto en la curva.
En cualquier punto en un círculo, usted puede escoger dos direcciones especiales: La dirección que apunta en dirección opuesta al centro del círculo (a lo largo del radio) se llama radial dirección, y la dirección que es perpendicular a esto se le llama tangencial dirección.
Cuando un objeto se mueve en un círculo, se puede pensar de su velocidad instantánea (la velocidad en un punto dado en el tiempo) en cualquier punto en particular en el círculo como una flecha trazada desde ese punto y dirigida en la dirección tangencial. Por esta razón, esta velocidad se denomina velocidad tangencial. La magnitud de la velocidad tangencial es la velocidad tangencial, que es simplemente la velocidad de un objeto en movimiento en un círculo.
Teniendo en cuenta una velocidad angular de magnitud
la velocidad tangencial en cualquier radio es de magnitud
La idea de que los tangenciales velocidad aumenta como el radio aumenta tiene sentido, porque dado una rueda giratoria, que te esperas un punto en el radio r para ir más rápido que un punto más próximo al cubo de la rueda.
Echa un vistazo a la figura, que muestra una pelota atada a una cadena. La pelota está azotando alrededor con velocidad angular de magnitud
Usted puede encontrar fácilmente la magnitud de la velocidad de la pelota, v, si usted mide los ángulos en radianes. Un círculo tiene
la distancia completa alrededor de un círculo - su circunferencia - es
dónde r es el radio del círculo. En general, por lo tanto, se puede conectar un ángulo medido en radianes con la distancia que cubren a lo largo del círculo, s, Me gusta esto:
dónde r es el radio del círculo. Ahora, se puede decir que v = s/t, dónde v es magnitud de la velocidad, s es la distancia, y t Es tiempo. Puede sustituir s Llegar
En otras palabras,
Ahora se puede encontrar la magnitud de la velocidad. Por ejemplo, dicen que las ruedas de una motocicleta están recurriendo a una velocidad angular de
Si usted puede encontrar la velocidad tangencial de cualquier punto en los bordes exteriores de las ruedas, se puede encontrar la velocidad de la motocicleta. Supongamos ahora que el radio de una de las ruedas de su moto es de 40 centímetros. Tu sabes
tan sólo tiene que enchufar en los números:
La conversión de 27 metros / segundo a milla / hora le da alrededor de 60 mph.
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