▷ Тангенциальная скорость

В этой статье объясняется, что такое тангенциальная скорость в физике. Таким образом, вы узнаете, как рассчитать тангенциальную скорость, решенное упражнение и в чем разница между тангенциальной скоростью и угловой скоростью.

Что такое тангенциальная скорость?

Тангенциальная скорость – это скорость, касательная к траектории кругового движения. Другими словами, тангенциальная скорость – это мгновенная линейная скорость тела, совершающего круговое движение.

Тангенциальная скорость равна угловой скорости, умноженной на радиус кругового движения.

В общем, тангенциальная скорость обозначается символом v _t .

Как вы можете видеть на изображении выше, тангенциальная скорость — это вектор, всегда касающийся траектории мобильного телефона, совершающего круговое движение. Таким образом, тангенциальная скорость может быть постоянной (равномерное круговое движение) или переменной (переменное круговое движение).

формула тангенциальной скорости

Тангенциальная скорость равна угловой скорости, умноженной на радиус траектории. Следовательно, чтобы вычислить тангенциальную скорость, угловую скорость кругового движения необходимо умножить на радиус кругового движения.

Таким образом , формула для расчета тангенциальной скорости выглядит следующим образом:

Золото:

$v_t$

это тангенциальная скорость.
$\omega$

— угловая скорость.
$r$

– радиус траектории вращательного движения.

Тангенциальная скорость имеет те же единицы измерения, что и любая скорость, то есть единицы длины, деленные на единицы времени. Таким образом, единицей тангенциальной скорости в Международной системе (СИ) является метр, разделенный на секунду.

Из формулы тангенциальной скорости следует, что тангенциальная скорость тела будет тем больше, чем больше угловая скорость или радиус траектории. Итак, если два тела имеют одинаковую угловую скорость, то тело с большим радиусом будет двигаться по касательной быстрее.

Пример расчета тангенциальной скорости

После ознакомления с определением тангенциальной скорости и ее формулой в этом разделе показан конкретный пример расчета тангенциальной скорости.

Мобиль движется по равномерной круговой траектории радиусом 7 м. Какова его тангенциальная скорость, если угловая скорость тела равна 1,5 рад/с?

Чтобы найти тангенциальную скорость мобиля, описывающую равномерное круговое движение, просто примените соответствующую формулу:

$v_t=\omega\cdot r$

В этом случае постановка задачи уже дает нам все необходимые данные, поэтому подставляем значения в уравнение и вычисляем тангенциальную скорость:

$v_t=1.5\cdot 7=10.5\ \cfrac{m}{s}$

Тангенциальная скорость и угловая скорость

В этом разделе мы увидим, в чем разница между тангенциальной скоростью и угловой скоростью, поскольку это два кинематических понятия, которые должны быть ясны.

Разница между тангенциальной скоростью и угловой скоростью заключается в том, что тангенциальная скорость касается траектории кругового движения, а угловая скорость — это скорость вращения кругового движения.

Таким образом, тангенциальная скорость — это скорость движения тела, совершающего круговое движение, а угловая скорость — это скорость, с которой указанное тело вращается.

Кроме того, вектор, представляющий тангенциальную скорость, касается окружности кругового движения, однако вектор угловой скорости перпендикулярен плоскости кругового движения, поскольку он является аксиальным вектором.

➤ См.: Угловая скорость.

Тангенциальная скорость и тангенциальное ускорение

Тангенциальное ускорение — это ускорение, касательное траектории кругового движения, то есть тангенциальное ускорение — это линейное ускорение мобильного телефона, совершающего круговое движение.

Следовательно, разница между тангенциальной скоростью и тангенциальным ускорением заключается в том, что тангенциальная скорость — это тангенциальная скорость кругового движения, а тангенциальное ускорение указывает на изменение тангенциальной скорости в единицу времени.

Если тангенциальное ускорение равно нулю, это означает, что круговое движение равномерное. Однако если тангенциальное ускорение постоянно и отлично от нуля, это означает, что круговое движение изменяется равномерно.

Таким образом, когда тело совершает равномерно изменяющееся круговое движение, тангенциальная скорость и тангенциальное ускорение математически связаны следующим выражением:

$v_t=v_{t_0}+a_t\cdot t$