Vận tốc góc so với Vận tốc tiếp tuyến
Vận tốc góc và vận tốc tiếp tuyến là hai khái niệm quan trọng trong chuyển động của vật chất. Phạm vi của bài viết này là mô tả hai khái niệm, vận tốc góc và vận tốc tiếp tuyến, đồng thời trình bày sự khác biệt cơ bản giữa chúng.
Vận tốc góc là gì?
Vận tốc góc là một sự kiện được thảo luận trong chuyển động góc. Các chuyển động như cánh quạt quay hoặc bánh xe chạy có chuyển động góc. Một góc hướng tâm được sử dụng để giải thích chuyển động theo góc. Một mặt của góc này chuyển động theo vật thể khi mặt kia vẫn đứng yên đối với trái đất. Góc được gọi là độ dời góc. Tốc độ thay đổi của độ dịch chuyển góc được gọi là vận tốc góc, và tốc độ thay đổi của vận tốc góc được gọi là gia tốc góc. Vận tốc góc được biểu thị bằng radian trên giây hoặc vòng quay trên giây. Một sự thay đổi trong vận tốc góc của một vật cần có mômen thuần bên ngoài tác dụng lên hệ. Một tính chất khác được thảo luận với vận tốc góc là momen động lượng. Động lượng góc bằng tích của mômen quán tính của vật đối với trục quay và vận tốc góc. Động năng quay của hệ bằng tích của mômen quán tính và bình phương vận tốc góc chia cho hai. Vận tốc góc là đại lượng thích hợp cho chúng ta ấn tượng về tốc độ quay của một vật. Điều này thường được ký hiệu là ω.
Vận tốc Tiếp tuyến là gì?
Để hiểu khái niệm vận tốc tiếp tuyến, trước tiên người ta phải hiểu khái niệm vận tốc trong hệ tọa độ Descartes. Ở dạng vectơ, vận tốc có thể được biểu thị là tốc độ thay đổi của vectơ vị trí. Nếu một vật đang đi theo một đường cong thì vận tốc của vật đó thay đổi do cả hai, tốc độ thay đổi của vectơ vị trí và sự thay đổi hướng. Đường tiếp tuyến với đường cong là đường thẳng song song với một phần cực nhỏ của đường cong xung quanh điểm mà tiếp tuyến được vẽ. Vận tốc thẳng tức thời của vật bằng vận tốc tiếp tuyến. Trong chuyển động thẳng, vì vận tốc tiếp tuyến và vận tốc thẳng song song nên vận tốc tiếp tuyến luôn luôn nằm trên một đường thẳng. Đối với chuyển động phi tuyến, cần một lực để thay đổi hướng của vận tốc của vật. Đơn vị của vận tốc tiếp tuyến là mét trên giây. Đối với chuyển động tròn đều, nếu bỏ lực giữa vật và trọng tâm thì vật có xu hướng chuyển động theo phương của vận tốc tiếp tuyến. Cho một vật chuyển động trên đường tròn bán kính r và khối lượng m với vận tốc góc ω thì vận tốc tiếp tuyến bằng bán kính và tích vận tốc góc.
Sự khác biệt giữa vận tốc góc và vận tốc tiếp tuyến là gì?
• Vận tốc góc là một thuộc tính góc, được đo bằng radian trên giây.
• Vận tốc tiếp tuyến là một đặc tính tuyến tính được đo bằng mét trên giây.
• Đối với một bán kính cho trước, vận tốc góc và vận tốc tiếp tuyến tỉ lệ thuận.
