Ruch kątowy lub obrotowy jest ważną częścią kinematyki w fizyce. Stosowanie ruchu kątowego można zaobserwować w kilku codziennych czynnościach.
Niektóre przykłady ruchu kątowego to:
- Łyżwiarstwo figurowe, akrobatyka, gimnastyka
- Pływanie w stylu dowolnym
- Kołysanie kijem do krykieta lub kijem baseballowym
- Kołysanie rakietą do badmintona lub tenisa
- Bieganie lub ściganie się na okrągłym torze
- Dźwignia na kiju hokejowym
- Wahadłowy
- Wiosłowanie na rowerze
- Pływanie łodzią
- Ubijanie mleka
Poznajmy szczegółowo przykłady ruchów kątowych.
1. Łyżwiarstwo figurowe, akrobatyka, gimnastyka:
W sporcie łyżwiarstwa figurowego lub gimnastyki gracz lub wykonawca jest zobowiązany do utrzymania prędkości kątowej podczas poruszania się po różnych wzorcach kołowych lub zakrzywionych ścieżek. Ci gracze poruszają się pod kątem wzdłuż osi. Ruch kątowy można łatwo zidentyfikować w tego rodzaju aktywności.
2. Pływanie w stylu dowolnym
Pływanie polega na poruszaniu się gracza ruchem kątowym wokół bardzo długiej osi. Pływak jest zobowiązany do utrzymywania stałej prędkości kątowej podczas pływania stylem dowolnym, aby nie tracić równowagi w wodzie. Ruch kątowy można łatwo zidentyfikować również w pływaniu.
3. Kołysanie kijem do krykieta lub kijem baseballowym:
W sportach takich jak krykiet czy baseball gracz musi wymachiwać kijem, aby uderzyć piłkę. Ruch huśtawki jest rodzajem ruchu kątowego. Odbijający wymachuje kijem ze stałą prędkością kątową wokół osi. Sposób, w jaki machnięta jest rakietka, określa kierunek, w którym poleci piłka oraz miejsce, w którym piłka wyląduje.
4. Kołysanie rakietą do badmintona lub tenisa:
W sportach takich jak badminton i tenis odpowiedź jest wymagana, aby uderzyć rakietą piłkę lub lotkę. Wiąże się to z ruchem wahadłowym, który jest rodzajem ruchu kątowego. Rakieta porusza się z określoną prędkością wokół osi obrotu. Ta akcja Singha określa kierunek, w którym poleci piłka lub lotka i miejsce, w którym wyląduje.
5. Bieganie lub ściganie się na torze okrężnym:
Prowadzenie wyścigu po torze kołowym samochodem, rowerem, rowerem lub na nogach wymaga ruchu kątowego. Osoba lub pojazd porusza się z określoną prędkością wokół osi. Uważa się, że konieczne jest zachowanie odpowiedniego momentu pędu, aby uniknąć wszelkiego rodzaju wypadku.
6. Dźwignia na kiju hokejowym:
W sporcie hokejowym trzeba uderzyć krążek hokejowy kijem hokejowym. Wykorzystanie czerni kijem hokejowym wymaga ruchu kątowego. Błąd obraca się wokół osi z określoną prędkością. Ruch kątowy kijów hokejowych w tym przypadku określa kierunek i odległość, jaką przejedzie krążek.
7. Wahadłowy:
Huśtawki na placach zabaw działają całkowicie na zasadzie ruchu kątowego. Ta huśtawka porusza się wokół stałej osi obrotu. Aby nastąpiła akcja kołysania, osoba musi zapewnić siłę z zewnątrz.
8. Wiosłowanie rowerem:
Wiosłowanie rowerem polega na obracaniu wiosła wokół stałej osi z określoną prędkością. Aby akcja wiosłowania miała miejsce, osoba musi zapewnić siłę zewnętrzną.
9. Wiosłowanie łodzią:
Aby wiosłować łodzią, trzeba obracać rudę z określoną prędkością wzdłuż osi obrotu. Aby wioślarstwo mogło się odbyć, siła musi być zapewniona z zewnątrz.
10. Ubijanie mleka:
Do obracania mleka używa się przedmiotu w kształcie patyczka do zamieszania mleka. Mieszanie sztyftu polega na zastosowaniu ruchu kątowego. Ruch ten umożliwia drążkowi obracanie się wokół osi z określoną prędkością.
Dlatego możemy znaleźć zastosowanie ruchu kątowego w kilku zajęciach sportowych. W rzeczywistości ruch kątowy odgrywa główną rolę w określaniu sposobu uprawiania sportu. Aby dowiedzieć się więcej o ruchu kątowym, przeczytaj poniższe akapity.
Najczęściej zadawane pytania
Czym jest ruch kątowy?
Ruch kątowy jest częstym zjawiskiem, które możemy zaobserwować w naszym codziennym życiu.
W fizyce mówi się, że ruch kątowy reprezentuje ruch obiektu obracającego się wokół ustalonej osi lub punktu z określoną prędkością. Matematycznie, ruch kątowy jest określony przez kąt, na którym opiera się ciało poruszające się wzdłuż osi lub punktu stałego. Załóżmy, że mocujemy szpilkę na środku stołu i mocujemy nitkę szpilką. Na drugim końcu nici, jeśli przyczepimy jakiś przedmiot i przesuniemy go ruchem tak, aby nić pozostała prosto, to kąt pokonywany podczas jego ruchu nazywamy ruchem kątowym.
Czym jest moment pędu?
Moment pędu (znany również jako moment pędu lub moment obrotowy) odnosi się do obrotowego lub kątowego odpowiednika pędu liniowego.
Matematycznie moment pędu w trzech wymiarach jest iloczynem położenia obiektu tj. wektor położenia z wektorem pędu obiektu (wektor liniowy pędu obiektu jest iloczynem masy i prędkości tj. p = mv) . Można to przedstawić jako r × p, co sprawia, że moment pędu jest wielkością pseudowektorową.
Moment liniowy nie zależy od punktu odniesienia początku, podczas gdy moment pędu zależy w dużej mierze od punktu odniesienia dla początku, ponieważ wektor położenia obiektu jest mierzony od punktu odniesienia. Mówi się, że wypadkowy moment pędu układu zamkniętego pozostaje stały. Z tego powodu moment pędu jest uważany za zachowaną wielkość fizyczną.
Przeczytaj więcej o Potencjał prostego wahadła do rozmowy o energii kinetycznej.
Co to jest prędkość kątowa?
Prędkość kątową w fizyce można dalej podzielić na dwie główne podkategorie: orbitalna prędkość kątowa i prędkość kątowa spinu.
Orbitalna prędkość kątowa: Orbitalna prędkość kątowa dostarcza nam informacji o tym, ile czasu zajmuje sztywnemu obiektowi obrót wokół ustalonego punktu odniesienia lub początku. Orbitalny moment pędu zasadniczo określa szybkość zmiany położenia kątowego ciała sztywnego względem zadanego początku.
Prędkość kątowa wirowania: Prędkość kątowa wirowania dostarcza nam informacji o tym, ile czasu zajmuje sztywnemu obiektowi obrót względem jego centralnej osi obrotu. Prędkość kątowa wirowania nie zależy od punktu odniesienia lub pochodzenia. Ten czynnik odróżnia ją od orbitalnej prędkości kątowej.
Wymiar prędkości kątowej jest określony przez kąt na jednostkę czasu, który w jednostce SI staje się radianem na jednostkę sekundy.
Czy prędkość kątowa zmienia się w ruchu kołowym?
Prędkość kątowa ciała sztywnego poruszającego się ruchem kołowym pozostaje stała, tzn. nie zmienia się w czasie.
Kiedy obiekt porusza się ruchem okrężnym, obejmuje równą liczbę kątów w równym czasie wokół ustalonego punktu. Wektor położenia obiektu od początku pozostaje niezmienny co do wielkości na całym obszarze tj. R (promień okręgu). Stąd możemy powiedzieć, że prędkość kątowa pozostaje stała dla obiektu poruszającego się po okręgu.
Jaka jest prędkość kątowa Ziemi?
Ziemia obraca się wokół Słońca ruchem kątowym. Obraca się również wokół stałej osi z określoną prędkością.
Prędkość kątowa Ziemi obracającej się wokół stałej osi jest podana przez w i jest równoważna 15.04108°/średnią godzinę słoneczną na podstawie dnia gwiezdnego. Odpowiada to 360°/23 godziny 56 minut 4 sekundy, czyli w przybliżeniu jeden dzień. Prędkość kątową Ziemi można wyznaczyć w radianach/sekundę wzorem w(ziemia) = 2π/T, gdzie T jest czasem wykonania jednego obrotu tj. 23 godziny 56 minut 4 sekundys.
Mamy nadzieję, że ten post dostarczy niezbędnych informacji związanych z przykładami ruchu kątowego.
Cześć, jestem Sanchari Chakraborty. Zrobiłem magisterium z elektroniki.
Zawsze lubię odkrywać nowe wynalazki w dziedzinie elektroniki.
Jestem chętnym uczniem, obecnie inwestuję w dziedzinę optyki stosowanej i fotoniki. Jestem także aktywnym członkiem SPIE (Międzynarodowe stowarzyszenie optyki i fotoniki) oraz OSI (Indyjskie Towarzystwo Optyczne). Moje artykuły mają na celu przybliżenie tematów badań naukowych wysokiej jakości w prosty, ale pouczający sposób. Nauka ewoluuje od niepamiętnych czasów. Próbuję więc wykorzystać tę ewolucję i przedstawić ją czytelnikom.
Połączmy się przez