Vinkelacceleration
Vinkelacceleration anger förändring av rotationshastighet per tidsenhet. I SI-enheter mäts den i radianer s per sekund i kvadrat (rad/s2), och brukar betecknas med den grekiska bokstaven alfa (α). [1]
Matematisk definition
Vinkelaccelerationen kan definieras som antingen:
- <math>{\alpha} = \frac{d{\omega}}{dt} = \frac{d^2{\theta}}{dt^2}</math> ,
eller
- <math>{\alpha} = \frac{a_T}{r}</math> ,
där:
- <math> \alpha </math>: Vinkelacceleration [rad/s2]
- <math> \omega </math>: Rotationshastighet [rad/s]
- <math> t </math>: Tid [s]
- <math>a_T</math>: Linjär tangentiell acceleration [m/s2]
- <math> r </math>: Radie [m]
Variabeln <math> r </math> definieras vanligen som radien hos den cirkulära banan som en punkt som rör sig längs. <math> r </math> anger avståndet från ett koordinatsystems origo som definierar <math>\theta</math> och <math>\omega</math> till den intressanta punkten.
Rörelseekvationer
För tvådimensionell rotationsrörelse, kan Newtons andra lag anpassas för att beskriva förhållandet mellan vridmoment och vinkelaccelerationen:
- <math>{\tau} = I\ {\alpha}</math> ,
där:
- <math>{\tau}</math> är totala vridmomentet som verkar på kroppen [Nm]
- <math>I</math> är kroppens masströghetsmoment [kgm2]
Konstant acceleration
För alla konstanta värden av vridmomentet, <math>{\tau}</math>, av ett objekt, kommer vinkelaccelerationen också vara konstant. För detta speciella fall med konstant vinkelacceleration, kommer den ovanstående ekvationen att ge ett slutgiltigt, konstant värde för vinkelaccelerationen:
- <math>{\alpha} = \frac{\tau}{I}.</math>
Icke-konstant acceleration
För varje icke-konstant vridmoment, kommer vinkelaccelerationen hos ett föremål att förändras med tiden. Ekvationen blir en differentialekvation stället för ett konstant värde. Denna differentialekvation kallas rörelseekvationen för systemet och kan fullständigt beskriva rörelsen av objektet. Det är också det bästa sättet för att beräkna rotationshastigheten.
Se även
Referenser
- Artikeln är översatt från engelska wikipedias artikel Angular acceleration, läst den 18 maj 2012 där följande noter och källor anges.
Noter
ar:تسارع زاوي be:Вуглавое паскарэнне be-x-old:Вуглавое паскарэньне bs:Ugaono ubrzanje ca:Acceleració angular cs:Úhlové zrychlení da:Vinkelacceleration de:Winkelbeschleunigung el:Γωνιακή επιτάχυνση en:Angular acceleration es:Aceleración angular fr:Accélération angulaire ko:각가속도 hr:Kutno ubrzanje id:Percepatan sudut is:Hornhröðun it:Accelerazione angolare he:תאוצה זוויתית kk:Бұрыштық үдеу lt:Kampinis pagreitis mr:कोनीय त्वरण ms:Pecutan sudut nl:Hoekversnelling ja:角加速度 no:Vinkelakselerasjon km:សំទុះមុំ pl:Przyspieszenie kątowe pt:Aceleração angular ro:Accelerație unghiulară ru:Угловое ускорение sk:Uhlové zrýchlenie sl:Kotni pospešek fi:Kulmakiihtyvyys tr:Açısal ivme uk:Кутове прискорення vi:Gia tốc góc zh:角加速度