角変位

この記事では、物理学における角変位とは何かについて説明します。したがって、角変位の計算方法、解決済み演習、さらに角変位と円運動の他の概念との関係もわかります。

角変位とは何ですか?

角変位は、回転運動を行う物体の変位角です。したがって、角変位は、最終角位置と初期角位置との差に等しい。

角変位の記号はΔθです。記号 Δ は量の増加を表すギリシャ文字のデルタ、記号 θ は角度位置に使用されるギリシャ文字のシータです。したがって、角変位の記号 Δθ は、角位置の増加を意味します。

通常、角変位を表す単位はラジアンですが、度や回転数などの他の角度測定単位も使用できます。 2π ラジアンは 360 度に等しいことに注意してください。

角変位の式

角変位は、最終角位置と初期角位置の差に等しい。したがって、物体の角度変位を計算するには、その最終的な角度位置をその初期の角度位置から減算する必要があります。

したがって、角変位を計算する式は次のようになります。

金：

• 

  は角変位です。

• 

  は最終的な角度位置です。

• 

  は初期角度位置です。

角変位と角速度

角変位は、物体の最終角位置と初期角位置の間の角距離です。一方、角速度は、物体が角変位によって移動する速度です。

したがって、角速度は角変位を時間増分で割ったものに等しくなります。したがって、角速度は、最終角度位置と初期角度位置との間の差を、最終瞬間と最初の瞬間との間の差で割ったものに等しい。

この式は、瞬間的な角速度ではなく、平均的な角速度を計算することに注意してください。つまり、角速度の平均値が計算されますが、旅行中に車体の瞬間角速度が高かったり低かったりする可能性があります。

角変位の具体例

角変位とは何か、そしてその公式が何であるかを理解したところで、具体的な例を使用して角変位がどのように計算されるかを見てみましょう。

• 等速円運動をする物体は、時刻ｔ _０ ＝１秒において角度位置θ _０ ＝３５°にあり、時刻ｔ _ｆ ＝５秒において角度位置θ _ｆ ＝８０°にある。計算します:
  1. ボディの角変位。
  2. 物体の角速度。

まず最初に、角度位置の値をラジアンに変換して、国際システム単位で計算します。

したがって、物体の角変位を求めるには、最終角位置から初期角位置を減算する必要があります。

角変位と直線変位

円運動では、移動体は回転し、さらに一定の距離を移動します。したがって、直線変位は、円運動で物体が移動する距離です。

角変位と直線変位の違いは、変位は物体が移動する角度であるのに対し、線形変位は物体が移動する距離であることです。

角度変位と直線変位は単位によって簡単に区別されます。角度変位には角度単位 (ラジアン、度、回転数など) があり、線形変位には距離単位 (メートル、キロメートル、ミリメートルなど) があります。

等速円運動 (UCM) では、物体の角変位は、その直線変位を等速円運動の半径で割ったものに等しくなります。

金：

• 

  は角度オフセットです。

• 

  は線形シフトです。

• 

  は等速円運動の軌道の半径です。