relatie tussen koppel en Hoekversnelling
koppel is gelijk aan het traagheidsmoment maal de hoekversnelling.
leerdoelstellingen
drukt de relatie tussen het koppel en de hoekversnelling uit in een vorm van vergelijking
Key afhaalpunten
Key Points
- wanneer een koppel wordt toegepast op een object begint het te roteren met een versnelling die omgekeerd evenredig is met het traagheidsmoment.,
- deze relatie kan gezien worden als de tweede wet van Newton voor rotatie. Het traagheidsmoment is de rotatiemassa en het koppel is de rotatiekracht.
- hoekbeweging volgt Newton ‘ s eerste wet. Als er geen externe krachten op een object inwerken, blijft een object in beweging en een object in rust blijft in rust.
sleuteltermen
- Hoekversnelling: de veranderingssnelheid van de hoeksnelheid, vaak weergegeven door α.,
- koppel: een draaiings-of draaiingseffect van een kracht (SI-eenheid newton-meter of Nm; imperiale eenheid foot-pound of ft-lb)
- rotatietraagheid: de neiging van een roterend object om te blijven draaien tenzij er een koppel Op wordt uitgeoefend.
koppel en Hoekversnelling zijn gerelateerd aan de volgende formule waarbij het traagheidsmoment van de objecten is en \alpha de hoekversnelling is.
koppel, hoekversnelling en de rol van de kerk in de Franse Revolutie: Waarom veranderen dingen hun hoeksnelheid? Straks weet je het.,
net als de Tweede Wet van Newton, die kracht is gelijk aan de massa maal de versnelling, volgt het koppel een soortgelijke wet. Als je koppel vervangt door kracht en rotatietraagheid door massa en Hoekversnelling door lineaire versnelling, krijg je Newton ‘ s tweede wet terug. In feite is deze vergelijking Newton ‘ s tweede wet toegepast op een systeem van deeltjes in rotatie rond een gegeven as. Het maakt geen veronderstellingen over constante rotatiesnelheid.,
het nettokoppel om een draaias is gelijk aan het product van de rotatietraagheid om die as en de hoekversnelling, zoals weergegeven in Figuur 1.
figuur 1: relatie tussen kracht (F), koppel (τ), momentum (p) en impulsmoment (L) vectoren in een roterend systeem
vergelijkbaar met de Tweede Wet van Newton, voldoet hoekbeweging ook aan de eerste wet van Newton. Als er geen externe krachten op een object inwerken, blijft een object in beweging en een object in rust blijft in rust., Met roterende objecten, kunnen we zeggen dat, tenzij een buitenkoppel wordt toegepast, een roterend object zal blijven draaien en een object in rust zal niet beginnen te draaien.
als een draaischijf tegen de wijzers van de klok in draait (gezien vanaf de bovenkant), en u uw vingers op tegenovergestelde zijden aanbrengt, begint de draaischijf het draaien te vertragen. Vanuit een translationeel oogpunt, in ieder geval, zou er geen netto kracht toegepast op de draaitafel. De kracht die naar de ene kant wijst zou worden opgeheven door de kracht die naar de andere kant wijst. De krachten van de twee vingers zouden opheffen., Daarom zou de draaitafel in translationeel evenwicht. Ondanks dat, zou de rotatiesnelheid worden verminderd wat betekent dat de versnelling niet langer nul zou zijn. Hieruit kunnen we concluderen dat enkel omdat een roterend object zich in translationeel evenwicht bevindt, het niet noodzakelijk in rotatie-evenwicht is.