Un ventilator de tavan care se rotește la 250 rpm
Informații generale
Viteza unghiulară este o cantitate vectorică care determină viteza de rotație a corpului față de axa de rotație. Acest vector este direcționat perpendicular pe planul de rotație și este determinat folosind regula burghiului. Viteza unghiulară este măsurată ca raportul dintre unghiul la care a fost mutat corpul, adică deplasarea unghiulară și timpul petrecut. În sistemul SI, accelerația unghiulară este măsurată în radiani pe secundă.
Viteza unghiulară în sport
Viteza unghiulară este adesea folosită în sport. De exemplu, atleții reduc sau măresc viteza unghiulară a unui club de golf, biți sau rachete pentru a îmbunătăți rezultatele. Viteza unghiulară este legată de viteza liniară, astfel încât din toate punctele segmentului care se rotesc în jurul punctului de pe acest segment, adică în jurul centrului de rotație, punctul cel mai îndepărtat din acest centru se mișcă cu cea mai mare viteză liniară. De exemplu, dacă clubul de golf se rotește, atunci vârful acestui stick, cel mai îndepărtat de centrul de rotație, se mișcă cu cea mai mare viteză liniară. În același timp, toate punctele de pe acest segment se mișcă cu aceeași viteză unghiulară. Prin urmare, prin extinderea clubului, a liliecii sau a rachetei, sportivul crește și viteza liniară și, în consecință, viteza de impact, bila transmisă, astfel încât să poată zbura pe o distanță mai mare. Prin scurtarea rachetei sau bățului, chiar prin interceptarea acesteia mai jos decât de obicei, încetini viteza de impact.
Sub sistemul comunitar primitiv, principalii vânători erau bărbați
Atleții cu brațe și picioare mai lungi reușesc să obțină o viteză unghiulară mai mare
Persoanele înalte cu membrele lungi au un avantaj în raport cu viteza liniară. Adică, prin mișcarea picioarelor cu aceeași viteză unghiulară, se mișcă picioarele la o viteză liniară mai mare. La fel se întâmplă și cu mâinile. Acest avantaj poate fi unul dintre motivele pentru care bărbații din societățile primitive erau mai predispuși să vâneze decât femeile. Este probabil ca, din acest motiv, și în procesul de evoluție, oamenii mai înalți să fi câștigat. Membrele lungi au ajutat nu numai în alergare, dar și în timpul vânătorii - brațele lungi au aruncat sulițe și pietre cu o viteză liniară mai mare. Pe de altă parte, brațele și picioarele lungi pot constitui un inconvenient. Membrele lungi sunt mai grele și necesită energie suplimentară pentru a le mișca. În plus, atunci când o persoană se execută rapid, picioarele lungi se mișcă mai repede, ceea ce înseamnă că atunci când obstacolul se ciocnește cu obstacolul, impactul va fi mai puternic decât la persoanele cu picioare scurte care se mișcă la aceeași viteză liniară.
În gimnastică, patinaj și scufundări, se folosește și viteza unghiulară. Dacă atletul cunoaște viteza unghiulară, este ușor să calculați numărul de lovituri și alte cascade acrobatice în timpul saltului. În timpul sommers, sportivii își apasă de obicei picioarele și mâinile cât mai aproape de corp pentru a reduce inerția și pentru a crește accelerația și, prin urmare, viteza unghiulară. Pe de altă parte, în timpul scufundării sau a aterizării, judecătorii se uită la modul în care chiar atletul a aterizat. La viteza mare, este dificil să se regleze direcția zborului, astfel încât atleții încetinesc deliberat viteza unghiulară, întinzând ușor brațele și picioarele din corp.
Atleții care se angajează să arunce un disc sau un ciocan, de asemenea, controlează viteza liniară cu ajutorul unui colț. Dacă aruncați pur și simplu ciocanul, fără să îl rotiți într-un fir de oțel lung, crescând viteza liniară, atunci aruncarea nu va fi atât de puternică, încât ciocanul este dezlegat mai întâi. Olimpicii olimpici se rotesc în jurul axei lor de trei până la patru ori pentru a crește viteza unghiulară la maximul posibil.
Viteza unghiulară și stocarea datelor pe suporturi optice
Discurile din unitatea HDD ("hard disk") se rotesc la viteze de 4nbsp200 rpm pe dispozitive portabile cu consum redus de energie de până la 15nbsp000 rpm pe servere de înaltă performanță
Atunci când se înregistrează date pe suporturi optice, cum ar fi CD-urile, vitezele unghiulare și liniare sunt de asemenea utilizate pentru măsurarea vitezei de înregistrare și citirea datelor din unitate. Există mai multe moduri de scriere a datelor, în timpul cărora se utilizează o viteză liniară sau unghiulară variabilă sau constantă. De exemplu, regimul de viteză liniară constantă (în Engleză - Constant Linear Velocity sau CVL) - una dintre principalele metode de înregistrare a discurilor, în care datele sunt înregistrate la aceeași viteză pe întreaga suprafață a discului. Când înregistrați în modurile Zone Constant Linear Velocity sau ZCLV, viteza constantă este menținută în timpul înregistrării pe o anumită parte, adică pe suprafața discului. În acest caz, discul încetinește rotația atunci când înregistrați pe zone externe. Modul de viteză unghiulară parțial constantă (viteza unghiulară constantă parțială sau PCAV) permite înregistrarea cu o creștere treptată a vitezei unghiulare, până când atinge un anumit prag. După aceea, viteza unghiulară devine constantă. Ultimul mod de înregistrare este un mod de viteză unghiulară constantă (Velocitate constantă unghiulară sau CAV). În acest mod, aceeași viteză unghiulară este menținută pe toată durata înregistrării întregii suprafețe a discului. În acest caz, viteza liniară crește deoarece capul de înregistrare se deplasează mai departe și mai departe de marginea discului. Acest mod este folosit și pentru înregistrarea înregistrărilor și pentru hard disk-urile computerului.
Viteza unghiulară în spațiu
La o distanță de 35,786 kilometri de Pământ, există o orbită pe care sateliții se rotesc. Aceasta este o orbită specială, deoarece corpurile care se rotesc pe ea în aceeași direcție cu Pământul, parcurg întreaga orbită aproximativ în același timp în care este necesar ca Pământul să facă un cerc complet în jurul axei sale. E mai puțin de 24 de ore, adică o zi siderală. Dat fiind faptul că viteza unghiulară de rotație a cadavrelor pe această orbită este egală cu viteza unghiulară a rotației Pământului, observatorilor de pe Pământ li se pare că aceste corpuri nu se mișcă. O astfel de orbită se numește geostaționară.
Durata de viață a satelitului este determinată în principal de cantitatea de combustibil de la bord necesară pentru corecția periodică pe orbită. Cantitatea de combustibil din sateliți este limitată, astfel că atunci când se termină, sateliții sunt scoși din funcțiune. Cel mai adesea ele sunt transferate pe orbita îngropării, adică o orbită mult mai mare decât cea geostaționară. Acesta este un proces costisitor; Cu toate acestea, dacă lăsați sateliții inutili în orbita geostaționară, aceasta amenință probabilitatea coliziunilor cu alți sateliți. Spațiul din orbita geostaționară este limitat, așa că vechii sateliți rămași pe orbită vor ocupa spațiul pe care ar putea-l utiliza un nou satelit. În acest sens, în multe țări există reglementări care impun proprietarilor de satelit să semneze un acord conform căruia, la sfârșitul operațiunii, satelitul va fi pus pe orbita eliminării.
Articolele pentru unitatea de conversie au fost editate și ilustrate de Anatoly Zolotkov
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: