Lub voj voog ncig lossis kev sib hloov ntawm cov khib nyiab yog ib qho ntawm cov txheej txheem tseem ceeb uas tau kawm los ntawm cov ceg ntawm physics - dynamics thiab kinematics. Peb yuav mob siab rau tsab xov xwm no los xav txog cov lus nug ntawm yuav ua li cas lub angular acceleration uas tshwm thaum lub sij hawm tig ntawm lub cev yog ntsuas.
Lub tswvyim ntawm kev nrawm nrawm
Pom tseeb, ua ntej muab cov lus teb rau lo lus nug ntawm yuav ua li cas angular acceleration yog ntsuas hauv physics, ib tug yuav tsum paub txog lub tswvyim nws tus kheej.
Nyob rau hauv cov tshuab ntawm cov lus tsa suab, acceleration plays lub luag hauj lwm ntawm ib qho kev ntsuas ntawm tus nqi ntawm kev hloov ntawm kev ceev thiab yog nkag mus rau hauv physics los ntawm Newton txoj cai thib ob. Nyob rau hauv cov ntaub ntawv ntawm rotational motion, muaj ib tug ntau zoo ib yam li linear acceleration, uas yog hu ua angular acceleration. Cov mis rau kev txiav txim siab yog sau li:
α=dω/dt.
Ntawd yog, lub kaum sab xis acceleration α yog thawj qhov txiaj ntsig ntawm qhov nrawm nrawm ω nrog rau lub sijhawm. Yog li, yog tias qhov ceev tsis hloov thaum lub sij hawm tig, ces qhov acceleration yuav yog xoom. Yog hais tias qhov ceev nyob ntawm linearly nyob rau lub sij hawm, piv txwv li, nws nce tas li, ces lub acceleration α yuav ua rau ib tug tas li tsis-zero zoo nqi. Tus nqi tsis zoo ntawm α qhia tias lub kaw lus qeeb qeeb.
Kev sib hloov dynamics
Nyob hauv physics, ib qho kev nrawm tshwm sim tsuas yog thaum tsis muaj lub zog sab nraud uas ua rau lub cev. Nyob rau hauv cov ntaub ntawv ntawm rotational txav, lub zog no yog hloov los ntawm ib lub sij hawm ntawm lub zog M, sib npaug zos rau cov khoom ntawm caj npab d thiab lub modulus ntawm quab yuam F. Qhov zoo-paub sib npaug rau lub sij hawm ntawm lub zog ntawm lub zog rotational zog ntawm lub cev. yog sau li no:
M=αI.
Ntawm no kuv yog lub sijhawm ntawm inertia, uas ua lub luag haujlwm tib yam hauv qhov system raws li qhov loj thaum lub sijhawm tawm mus. Cov mis no tso cai rau koj los laij cov nqi ntawm α, nrog rau txiav txim siab seb qhov angular acceleration yog ntsuas hauv. Peb muaj:
α=M/I=[Nm/(kgm2)]=[N/(kgm)].
Peb tau txais chav tsev α los ntawm qhov sib npaug ntawm lub sijhawm, txawm li cas los xij, lub newton tsis yog lub hauv paus SI unit, yog li nws yuav tsum tau hloov. Txhawm rau ua tiav txoj haujlwm no, peb siv Newton txoj cai thib ob, peb tau txais:
1 N=1 kgm/s2;
α=1 [N/(kgm)]=1 kgm/s2/(kgm)=1 [1/s 2].
Peb tau txais cov lus teb rau lo lus nug nyob rau hauv dab tsi units lub angular acceleration yog ntsuas. Nws yog ntsuas nyob rau hauv reciprocal square vib nas this. Qhov thib ob, tsis zoo li cov newton, yog ib qho ntawm xya qhov yooj yim SI units, yog li cov txiaj ntsig ntawm α yog siv hauv kev suav lej.
Qhov txiaj ntsig ntawm kev ntsuas rau angular acceleration yog qhov tseeb, txawm li cas los xij, nws nyuaj rau kev nkag siab lub cev lub ntsiab lus ntawm qhov ntau ntawm nws. Hauv qhov no, qhov teeb meem tshwm sim tuaj yeem daws tau los ntawm txoj kev sib txawv, siv lub cev lub ntsiab lus ntawm kev nrawm, uas tau sau rau hauv kab lus dhau los.
Angular tshaj tawm thiab acceleration
Cia peb rov qab mus rau lub ntsiab lus ntawm kev nrawm nrawm. Nyob rau hauv lub kinematics ntawm kev sib hloov, lub angular tshaj tawm txiav txim lub kaum sab xis ntawm kev sib hloov ib lub sij hawm. Lub kaum sab xis tuaj yeem yog degrees lossis radians. Cov tom kawg yog siv ntau dua. Yog li, angular tshaj tawm yog ntsuas hauv radians ib ob lossis rad/s luv.
Vim qhov kev nrawm nrawm yog lub sijhawm muab los ntawm ω, kom tau nws cov units nws txaus los faib chav rau ω los ntawm ib pliag. Qhov kawg txhais tau hais tias tus nqi ntawm α yuav ntsuas hauv radians ib square thib ob (rad/s2). Yog li, 1 rad/s2 txhais tau tias rau txhua qhov thib ob ntawm kev sib hloov lub kaum sab xis yuav nce 1 rad/s.
Chav nyob hauv kev txiav txim siab rau α zoo ib yam li tau txais hauv kab lus dhau los ntawm kab lus, qhov twg tus nqi ntawm radians raug tshem tawm, txij li nws tau hais raws li lub ntsiab lus ntawm lub cev ntawm kev nrawm nrawm.
Angular thiab centripetal acceleration
Tau teb cov lus nug ntawm qhov ntsuas qhov nrawm npaum li cas hauv qhov ntsuas (cov qauv tau muab rau hauv tsab xov xwm), nws kuj tseem muaj txiaj ntsig kom nkag siab tias nws cuam tshuam li cas rau centripetal acceleration, uas yog ib qho tseem ceeb ntawm cov yam ntxwv.tej kev sib hloov. Cov lus teb rau lo lus nug no suab yooj yim: angular thiab centripetal accelerations yog txawv kiag li qhov ntau uas yog ywj siab.
Centripetal acceleration tsuas yog ib qho curvature ntawm lub cev trajectory thaum lub sij hawm tig, thaum angular acceleration ua rau ib tug hloov nyob rau hauv linear thiab angular velocities. Yog li, nyob rau hauv cov ntaub ntawv ntawm kev sib txawv txav raws ib lub voj voog, lub angular acceleration yog xoom, thaum lub centripetal acceleration muaj qee qhov txiaj ntsig zoo tas li.
Angular acceleration α muaj feem xyuam rau linear tangential acceleration a los ntawm cov qauv hauv qab no:
α=a/r.
Qhov twg r yog lub vojvoog ntawm lub voj voog. Los ntawm kev hloov cov units rau a thiab r rau hauv qhov kev qhia no, peb kuj tau txais cov lus teb rau lo lus nug ntawm dab tsi angular acceleration ntsuas hauv.
Kev daws teeb meem
Cia peb daws cov teeb meem hauv qab no los ntawm physics. Lub zog ntawm 15 N tangent rau lub voj voog ua rau ntawm cov khoom taw tes, paub tias qhov taw tes no muaj qhov hnyav ntawm 3 kg thiab tig ib ncig ntawm lub axis nrog lub vojvoog ntawm 2 meters, nws yog ib qho tsim nyog los txiav txim siab nws qhov nrawm nrawm.
Qhov teeb meem no daws tau los ntawm kev sib npaug ntawm lub sijhawm. Lub sijhawm quab yuam hauv qhov no yog:
M=Fr=152=30 Nm.
Lub sijhawm ntawm inertia ntawm qhov taw tes yog suav nrog cov qauv hauv qab no:
I=mr2=322=12kgm2.
Ces tus nqi acceleration yuav yog:
α=M/I=30/12=2.5 rad/s2.
Yog li, rau txhua thib ob ntawm kev txav ntawm cov khoom taw tes, qhov nrawm ntawm nws txoj kev sib hloovyuav nce 2.5 radians ib ob.
