ความเร็วเชิงมุมเทียบกับความเร็วเชิงเส้น
ความเร็วเชิงมุมและความเร็วเชิงเส้นเป็นความเร็วสองรูปแบบ ซึ่งถูกนำไปใช้กับความเป็นจริงของสนาม บทความนี้กล่าวถึงคำจำกัดความ ความเหมือน และความแตกต่างระหว่างความเร็วเชิงเส้นและความเร็วเชิงมุม
ความเร็วเชิงเส้น
ความเร็วเชิงเส้นถูกกำหนดให้เป็นอัตราการเปลี่ยนแปลงการกระจัดระหว่างวัตถุกับจุดคงที่ ในทางคณิตศาสตร์ ความเร็วเท่ากับ dx/dt (อ่านว่า d, dt x) ตามทฤษฎีแคลคูลัส มันยังแสดงอยู่ใน ẋ ความเร็วเชิงเส้นเป็นปริมาณเวกเตอร์ ความเร็วเชิงเส้นมีทิศทางการเคลื่อนที่ในทันทีความเร็วเป็นตัวแปรเชิงสัมพัทธภาพ ซึ่งหมายความว่าต้องใช้กฎสัมพัทธภาพกับความเร็วที่เข้ากันได้กับความเร็วแสง ความเร็วสัมพัทธ์คือความเร็วของวัตถุที่สัมพันธ์กับวัตถุอื่น ในรูปแบบเวกเตอร์ เขียนเป็น V̰A rel B=V̰A – V̰B V̰ rel คือความเร็วของวัตถุ “A” ที่สัมพันธ์กับวัตถุ “B” โดยปกติรูปสามเหลี่ยมความเร็วหรือรูปสี่เหลี่ยมด้านขนานความเร็วจะใช้ในการคำนวณความเร็วสัมพัทธ์ระหว่างวัตถุสองชิ้น ทฤษฎีสามเหลี่ยมความเร็วระบุว่าถ้า VA rel Earth และ VEarth rel B ถูกระบุในสองด้านของสามเหลี่ยมตามสัดส่วนของขนาดและทิศทาง บรรทัดที่สามระบุทิศทางและขนาดของความเร็วสัมพัทธ์ ความเร็วเชิงเส้นวัดเป็นเมตรต่อวินาที คำจำกัดความของความเร็วเชิงเส้นยังสามารถใช้เป็นการกระจัดของวัตถุในหน่วยเวลา ขนาดของความเร็วเชิงเส้นเพียงอย่างเดียวแสดงความเร็วของวัตถุ
ความเร็วเชิงมุม
ความเร็วเชิงมุมเป็นเหตุการณ์ที่กล่าวถึงการเคลื่อนที่เชิงมุม การเคลื่อนไหวเช่นใบพัดของพัดลมหมุนหรือล้อวิ่งมีการเคลื่อนไหวเชิงมุม สำหรับการเคลื่อนที่เชิงมุมจะใช้รัศมีที่วาดมุม ด้านหนึ่งของมุมนี้เคลื่อนที่ไปพร้อมกับวัตถุในขณะที่อีกด้านหนึ่งยังคงนิ่งเมื่อเทียบกับพื้นโลก มุมเรียกว่าการกระจัดเชิงมุม อัตราการเปลี่ยนแปลงของการกระจัดเชิงมุมเรียกว่าความเร็วเชิงมุมและอัตราการเปลี่ยนแปลงของความเร็วเชิงมุมเรียกว่าความเร่งเชิงมุม หน่วยของความเร็วเชิงมุมคือเรเดียนต่อวินาที หรือสามารถแสดงเป็นรอบต่อวินาทีได้เช่นกัน การเปลี่ยนแปลงความเร็วเชิงมุมของวัตถุต้องใช้แรงบิดสุทธิภายนอกที่กระทำต่อระบบ คุณสมบัติอื่นที่กล่าวถึงความเร็วเชิงมุมคือโมเมนตัมเชิงมุม โมเมนตัมเชิงมุมเท่ากับผลคูณของโมเมนต์เฉื่อยของวัตถุรอบแกนหมุนและความเร็วเชิงมุม พลังงานจลน์ในการหมุนของระบบเท่ากับผลคูณของโมเมนต์ความเฉื่อยและความเร็วเชิงมุมกำลังสองและหารด้วยสองความเร็วเชิงมุมคือปริมาณที่เหมาะสมที่ทำให้เรารู้สึกว่าวัตถุหมุนเร็วแค่ไหน ปกติจะใช้ ω.
ความเร็วเชิงมุมกับความเร็วเชิงเส้นต่างกันอย่างไร
• ต้องใช้แรงเพื่อรักษาความเร็วเชิงมุม แต่ความเร็วเชิงเส้นคงที่ไม่ต้องการแรง
• ความเร็วเชิงมุมคูณด้วยรัศมีของการเคลื่อนที่ทำให้ได้ความเร็วเชิงเส้นในทันทีของวัตถุ
• ความเร็วเชิงเส้นวัดเป็นเมตรต่อวินาที ในขณะที่ความเร็วเชิงมุมวัดเป็นเรเดียนต่อวินาที