relația dintre cuplu și accelerația unghiulară
cuplul este egal cu momentul de inerție ori accelerația unghiulară.
Obiectivele de Învățare
Exprima relația dintre cuplu și accelerația unghiulară într-o formă de ecuație
Takeaways Cheie
Puncte-Cheie
- atunci Când un cuplu este aplicat pe un obiect, acesta începe să se rotească cu o accelerare invers proporțională cu momentul de inerție.,
- această relație poate fi considerată ca a doua lege a lui Newton pentru rotație. Momentul de inerție este masa de rotație, iar cuplul este forța de rotație.
- mișcarea unghiulară se supune primei legi a lui Newton. Dacă nici o forță exterioară nu acționează asupra unui obiect, un obiect în mișcare rămâne în mișcare și un obiect în repaus rămâne în repaus.
termeni cheie
- accelerare unghiulară: rata de schimbare a vitezei unghiulare, adesea reprezentată de α.,
- cuplu: un efect de rotație sau răsucire a unei forțe; (unitate si newton-metru sau Nm; unitate imperială foot-pound sau ft-lb)
- inerție rotativă: tendința unui obiect rotativ de a rămâne Rotativ dacă nu i se aplică un cuplu.
cuplul și accelerația unghiulară sunt legate de următoarea formulă unde este momentul obiectelor de inerție și \alfa este accelerația unghiulară.cuplul, accelerația unghiulară și rolul Bisericii în Revoluția franceză: de ce lucrurile își schimbă viteza unghiulară? În curând, vei ști.,la fel ca a doua lege a lui Newton, care este forța este egală cu masa ori accelerația, cuplul se supune unei legi similare. Dacă înlocuiți cuplul cu forța și inerția de rotație cu masa și accelerația unghiulară cu accelerația liniară, Obțineți a doua lege a lui Newton înapoi. De fapt, această ecuație este a doua lege a lui Newton aplicată unui sistem de particule în rotație în jurul unei axe date. Nu face presupuneri despre viteza de rotație constantă.,
cuplul net în jurul unei axe de rotație este egal cu produsul inerției de rotație în jurul acelei axe și al accelerației unghiulare, așa cum se arată în Figura 1.
Figura 1: Relația dintre forța (F), de torsiune (τ), impulsul (p), și momentul cinetic (L) vectori într-un sistem de rotație
Similare pentru a Doua Lege a lui Newton, mișcarea unghiulară, de asemenea, se supune lui Newton Prima Lege. Dacă nici o forță exterioară nu acționează asupra unui obiect, un obiect în mișcare rămâne în mișcare și un obiect în repaus rămâne în repaus., Cu obiecte rotative, putem spune că, dacă nu se aplică un cuplu exterior, un obiect rotativ va rămâne rotativ și un obiect în repaus nu va începe să se rotească.dacă o placă turnantă se rotește în sens invers acelor de ceasornic (când este privită din partea de sus) și ați aplicat degetele pe laturile opuse, placa turnantă ar începe să încetinească rotirea. Din punct de vedere translațional, cel puțin, nu ar exista nici o forță netă aplicată platanului. Forța care indică o parte ar fi anulată de forța care indică cealaltă. Forțele celor două degete ar anula., Prin urmare, placa turnantă ar fi în echilibru translațional. În ciuda acestui fapt, viteza de rotație ar fi scăzută, ceea ce înseamnă că accelerația nu ar mai fi zero. Din aceasta am putea concluziona că doar pentru că un obiect rotativ este în echilibru translațional, nu este neapărat în echilibru de rotație.