Hvordan øger du vinkelhastigheden af ​​et roterende objekt?

Her er en sammenbrud af, hvordan det fungerer:

* Vinkelhastighed: Dette er et mål for, hvor hurtigt et objekt roterer. Det måles i radianer pr. Sekund (rad/s).

* drejningsmoment: Dette er en rotationskraft, der får et objekt til at rotere. Det måles i Newton-Meters (NM).

Forholdet mellem drejningsmoment og vinkelhastighed er beskrevet af følgende ligning:

τ =iα

Hvor:

* τ er drejningsmomentet

* Jeg er inerti -øjeblik (et mål for et objekts modstand mod rotationsbevægelse)

* α er vinkelaccelerationen (hastigheden for ændring af vinkelhastighed)

For at øge vinkelhastigheden skal du:

1. påfør et drejningsmoment: Dette kan gøres ved at anvende en kraft i en afstand fra rotationsaksen. Tænk på at skubbe en dør åben - du anvender en kraft ved håndtaget (en afstand fra hængslerne) for at skabe et drejningsmoment, der roterer døren.

2. Forøg drejningsmomentet: Du kan øge drejningsmomentet med:

* Forøgelse af kraften: Anvendelse af en stærkere kraft skaber et større drejningsmoment.

* Forøgelse af afstanden fra rotationsaksen: Jo længere væk kraften påføres fra rotationsaksen, jo større vil drejningsmomentet være.

3. Dette kan gøres af:

* Reduktion af objektets masse: Et lettere objekt vil have et lavere inerti -øjeblik og vil accelerere hurtigere.

* Ændring af massefordelingen: At bevæge massen tættere på rotationsaksen vil reducere treghedsmomentet.

Eksempler:

* En spinding top: Du kan øge dens vinkelhastighed ved at vri den hurtigere (påføre et større drejningsmoment).

* en bilmotor: Motoren producerer drejningsmoment, som derefter overføres til hjulene for at få bilen til at bevæge sig.

Vigtig note: Forholdet mellem drejningsmoment og vinkelhastighed er lidt mere nuanceret end blot "mere drejningsmoment =hurtigere rotation." Objektets inerti -øjeblik spiller en afgørende rolle i, hvor hurtigt det vil accelerere.