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什么是恒定角速度?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2021-05-01 09:31:56

首先,恒定是什么意思?恒定是一个合适的替代品。所以现在我们要做的就是决定角速度是什么意思-它是如何定义的,在什么情况下它不能为了被认为是常数而改变。

我们通常都很熟悉“velocity”,尽管“speed”和“velocity”在口语中经常互换使用。也就是说,速度是位置变化的速率。但是速度是一个矢量,速度的大小指向运动的方向。

那么什么是角速度呢?形容词“角”只是指垂直于旋转轴的旋转物体上的某条线与同样垂直于旋转轴的参考方向之间的夹角。所以“角速度”是角度变化的速率(通常以每秒弧度为单位)。想象一个可以绕轴旋转的圆盘:

什么是恒定角速度?

但是正如速度是一个矢量,矢量的方向和运动的方向是一致的,角速度也是一个矢量,只是给矢量指定方向不太明显。为了得到方向,即使没有物体在这个方向上运动,我们使用所谓的右手法则。也就是说,把你的RH手指卷曲在物体旋转的方向上,你伸出的拇指指向旋转轴的方向——根据定义,这就是角速度矢量的方向,其大小由:

什么是恒定角速度?

再看看上图,看看角速度矢量。

所以有两种方法来改变物体的角速度。一种是通过增加或减少旋转速度来改变旋转速率。另一种是改变旋转轴的方向,因为这会改变表示角速度的矢量的方向。任何一种改变角速度的方法都需要对旋转的物体施加一个力矩。

所以,回答最初的问题,说一个物体有“恒定的角速度”意味着它的旋转速率和它所旋转的轴都没有改变。或者更抽象一点,没有作用于旋转物体上的净扭矩。
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