Hoeksnelheid versus lineaire snelheid: 3 belangrijke concepten

We kenden het concept van snelheid. Laten we nu eens kijken naar de gedetailleerde vergelijking van hoeksnelheid Vs lineaire snelheid.

Wanneer items in een cirkelvormige richting reizen, kunnen de lineaire snelheid en hoeksnelheid worden gezien. Laten we de vergelijking van begrijpen hoeksnelheid Vs lineaire snelheid in detail.

Hoeksnelheid versus lineaire snelheid

Het is mogelijk om kenmerken te construeren die verband houden met beweging op een cirkel door te kijken naar de relatie tussen een boog op een cirkel en de radiale hoek die deze insluit. Voordat we ingaan op deze twee concepten van hoeksnelheid en lineaire snelheid, moeten we eerst de betekenis van lineaire verplaatsing en hoekverplaatsing begrijpen.

Afbeeldingscredits: "Merry Go Round – Palace Pier, Brighton'(CC BY 2.0) door Markeer Wordy

We weten al dat hoekverplaatsing wordt gedefinieerd als de hoek die wordt getrokken door een deeltje terwijl het in een cirkel beweegt. Omdat de richting van de verplaatsing evenwijdig is aan de as, wordt de hoekverplaatsing in dit geval weergegeven door een axiale vector.

De verplaatsingen die een deeltje ervaart terwijl het in een cirkelvormige beweging reist, zijn onderverdeeld in twee categorieën. Deze zijn als volgt:

1. Lineaire verplaatsing langs de omtrek
2. Hoekverplaatsing die een hoek maakt

Als de straal van de cirkel 'r' is, kan de relatie tussen de lineaire verplaatsing en de hoekverplaatsing worden gegeven als:

  s=rθ of θ =s/r

Nu wordt de lineaire snelheid gedefinieerd als de veranderingssnelheid van lineaire verplaatsing. De lineaire verplaatsing van een deeltje kan als volgt worden gegeven:

En als het om deeltjes gaat, wordt hun hoeksnelheid gedefinieerd als de snelheid waarmee hun hoekverplaatsing verandert.

∴ In eenvoudige zin verwijst lineaire snelheid naar de snelheid waarmee de booglengte in de loop van de tijd varieert, terwijl hoeksnelheid verwijst naar de snelheid waarmee de hoek rond het middelpunt in de loop van de tijd verandert.

Relatie tussen hoeksnelheid en lineaire snelheid

Zojuist hebben we gezien dat de lineaire snelheid voor het deeltje wordt gegeven als

En we weten dat s=r 

r = de straal van de cirkel is constant

Uit de vergelijking van hoeksnelheid weten we dat:

Daarom is de relatie tussen lineaire en hoeksnelheid voor een lichaam dat beweegt in a eenparige cirkelvormige beweging is gegeven door : 

Zoals vermeld in deze vergelijking, is de lineaire snelheid (v) van een deeltje recht evenredig met de afstand tot het midden van de cirkelvormige baan en de hoeksnelheid van het deeltje.

Vergelijkende analyse van hoeksnelheid en lineaire snelheid

We kunnen een vergelijking maken op basis van ons begrip van de termen hoeksnelheid en lineaire snelheid, zoals geïllustreerd in de onderstaande tabel:

Hoeksnelheid	Lineaire snelheid
De hoeksnelheid van het deeltje wordt gedefinieerd als de veranderingssnelheid van de hoekverplaatsing.	Lineaire snelheid wordt gedefinieerd als de snelheid waarmee lineaire verplaatsing verandert.
De hoeksnelheid van een deeltje wordt gemeten langs de as van de cirkel. Gedurende de cirkelvormige beweging blijft het constant.	In een cirkelvormige beweging is de lineaire snelheid van een deeltje langs de omtrek van de cirkel. Het verandert afhankelijk van de locatie van het punt op de cirkel.
De hoeksnelheid wordt aangegeven met het symbool	Lineaire snelheid wordt aangegeven met het symbool
De formule wordt gegeven door:	De formule wordt gegeven door:
Het heeft de vorm van een axiale vector. Dit komt door het feit dat de verplaatsing van het deeltje is gericht in de richting van de hartlijn van de cirkel.	Het is een vectorgrootheid, wat betekent dat er zowel een grootte als een richting aan verbonden is.
De meeteenheid van hoeksnelheid is zowel graden als radialen. Waar de graad dimensieloos is en radialen de SI-eenheid is.	De meeteenheid van lineaire snelheid is m/s.

FAQ's

V. Wat is snelheid?

Ans: De snelheid waarmee iets beweegt of handelt, wordt de snelheid genoemd.

De woorden snelheid en snelheid geven ons een idee van hoe snel of langzaam een ​​item reist ten opzichte van onze positie.

We komen gevallen tegen waarin we moeten bepalen welke van de twee of meer dingen sneller reist dan de andere. Dit gebeurt heel vaak. De snelheid van een item wordt gedefinieerd als de snelheid waarmee de positie verandert ten opzichte van een referentieframe en in de tijd. Het kan worden gemeten in meter per seconde (ms-1).

Wanneer de snelheid van een lichaam aanzienlijk of in een bepaalde richting varieert, wordt gezegd dat het versnelt.

V. Wat bedoel je met hoeksnelheid? Geef voorbeelden.

Ans: Het is de snelheid waarmee een deeltje rond een centraal punt draait.

De hoeksnelheid van een deeltje wordt gedefinieerd als de snelheid waarmee de hoekverplaatsing van het deeltje verandert. De hoeksnelheid van een deeltje is langs de as van de cirkel wanneer een item in cirkels beweegt. Met andere woorden, de hoeksnelheid is de constante grootheid en wordt aangeduid met 'ω'.

Voorbeelden van hoeksnelheid zijn het reuzenrad, Aarde, Buswiel en Ventilator.

V. Wat bedoel je met lineaire snelheid? Geef voorbeelden.

Ans: Kortom, het is het tempo waarmee een deeltje langs een rechte baan beweegt.

De lineaire snelheid kan worden gedefinieerd als de snelheid waarmee lineaire verplaatsing in de tijd verandert. Hoek- en lineaire snelheden zijn beide aanwezig in alles wat roteert of in een cirkel reist.

Denk bijvoorbeeld aan een ritje in een draaimolen. Een steen die van de rand van een draaiende draaimolen wordt gegooid, valt niet recht naar beneden. In plaats daarvan zal het doorgaan met dezelfde snelheid waarmee de draaimolen zich voortbewoog toen de steen werd gegooid. Dit is de lineaire snelheid van de kiezelsteen.

Q.Als een object een afstand van 5 meter aflegt in de tijd van 2 seconden. Wat zal dan de lineaire snelheid van dat object zijn?

Ans: Lineaire snelheid kan worden berekend met behulp van de eenvoudige formule.

Gegeven: verplaatsing = 5 meter, tijd = 2 seconden

Lineaire snelheid:  =s/t 

∴= 5 / 2 

∴=2.5 m/s 

∴ De lineaire snelheid van het object is 2.5 m / s

V. Zijn hoeksnelheid en hoeksnelheid identiek?

Ans: Beide hoeveelheden hebben overeenkomsten en verschillen.

Overeenkomsten tussen hen zijn dat hun eenheid radiaal/seconde is. Hoewel ze verschillen in het aspect van scalair en vector. Hoeksnelheid () is een scalaire grootheid, terwijl de hoeksnelheid () is een vectorgrootheid.

V. Is lineaire snelheid en lineaire snelheid identiek?

Ans: Hoewel zowel snelheid als snelheid de afstand van een bewegend object proberen te bepalen, verschillen ze in sommige opzichten.

Ten eerste is snelheid een scalaire grootheid. Het uitdrukken van snelheid in m/s geeft dus eenvoudigweg de grootte weer. Het zegt niets over de beweging van het object. Lineaire snelheid beschrijft echter de richting waarin iets beweegt.

Dit komt door het feit dat snelheid een vectorgrootheid is, die zowel de grootte als de richting van het bewegende lichaam aangeeft.

Lees ook:

• Gedetailleerde analyse van niet-lineaire optica
• Is prokaryotisch DNA circulair of lineair