Já conhecíamos o conceito de velocidade. Agora vamos ver a comparação detalhada de velocidade angular Vs velocidade linear.
Quando os itens estão viajando em uma direção circular, a velocidade linear e a velocidade angular podem ser vistas. Vamos entender a comparação de velocidade angular Vs velocidade linear em detalhe.
Velocidade Angular Vs Velocidade Linear
É possível construir características relacionadas ao movimento em um círculo observando a relação entre um arco em um círculo e o ângulo radiano que ele subtende. Antes de entrar nesses dois conceitos de velocidade angular e velocidade linear, primeiro, precisamos entender o significado de deslocamento linear e deslocamento angular.
Créditos de imagem: “Merry Go Round - Palace Pier, Brighton"(CC BY 2.0) de Marcos prolixo
Já sabemos que o deslocamento angular é definido como o ângulo desenhado por uma partícula enquanto se move em um círculo. Como a direção do deslocamento é paralela ao eixo, o deslocamento angular é representado por um vetor axial neste caso.
Os deslocamentos experimentados por uma partícula enquanto ela se desloca em um movimento circular são divididos em duas categorias. São os seguintes:
- Deslocamento linear que está ao longo da circunferência
- Deslocamento angular que está fazendo um ângulo
Se o raio do círculo for 'r', então a relação entre o deslocamento linear e o deslocamento angular pode ser dada como:
s=rθ ou θ =s/r
Agora, a velocidade linear é definida como a taxa de variação do deslocamento linear. O deslocamento linear de uma partícula pode ser dado da seguinte forma:
E quando se trata de partículas, sua velocidade angular é definida como a taxa na qual seu deslocamento angular muda.
∴ Em um sentido simples, a velocidade linear se refere à taxa na qual o comprimento do arco varia ao longo do tempo, enquanto a velocidade angular se refere à taxa na qual o ângulo em torno do ponto central muda ao longo do tempo.
Relação entre velocidade angular e velocidade linear
Acabamos de ver que a velocidade linear da partícula é dada como
E sabemos que s = r
r = o raio do círculo é constante
A partir da equação da velocidade angular, sabemos que
Portanto, a relação entre a velocidade linear e angular para um corpo se movendo em um movimento circular uniforme É dado por :
Conforme declarado nesta equação, a velocidade linear (v) de uma partícula é diretamente proporcional à sua distância do centro da via circular e à velocidade angular da partícula.
Análise comparativa de velocidade angular e velocidade linear
Podemos criar uma comparação com base em nosso entendimento dos termos de velocidade angular e velocidade linear, conforme ilustrado na tabela abaixo:
| Velocidade angular | Velocidade linear |
| A velocidade angular da partícula é definida como a taxa de variação do deslocamento angular. | A velocidade linear é definida como a taxa na qual o deslocamento linear muda. |
| A velocidade angular de uma partícula é medida ao longo do eixo do círculo. Ao longo do movimento circular, ele permanece constante. | Em um movimento circular, a velocidade linear de uma partícula ocorre ao longo da circunferência do círculo. Ele muda de acordo com a localização do ponto no círculo. |
A velocidade angular é denotada pelo símbolo | A velocidade linear é denotada pelo símbolo  |
A fórmula é dada por: | A fórmula é dada por:  |
| Tem a forma de um vetor axial. Isso ocorre porque o deslocamento da partícula é direcionado na direção do eixo central do círculo. | É uma quantidade vetorial, o que significa que tem uma magnitude e uma direção associadas a ela. |
| A unidade de medição da velocidade angular é graus e radianos. Onde o grau é adimensional e radianos é a unidade SI. | A unidade de medição da velocidade linear é m / s. |
Perguntas frequentes
P. O que é velocidade?
Resp: A rapidez com que qualquer coisa se move ou age é chamada de velocidade.
As palavras velocidade e velocidade nos fornecem uma noção de quão rápido ou devagar um item está viajando em relação à nossa posição.
Encontramos instâncias em que precisamos determinar qual de duas ou mais coisas está viajando mais rápido do que a outra. Isso acontece com muita frequência. A velocidade de um item é definida como a taxa na qual sua posição muda em relação a um referencial e ao longo do tempo. Pode ser medido em metros por segundo (ms-1).
Quando a velocidade de um corpo varia em uma quantidade significativa ou em uma certa direção, diz-se que o corpo está acelerando.
P. O que você quer dizer com velocidade angular? Dar exemplos.
Resp: É a taxa na qual uma partícula gira em torno de um ponto central.
A velocidade angular de uma partícula é definida como a taxa na qual o deslocamento angular da partícula muda. A velocidade angular de uma partícula está ao longo do eixo do círculo quando um item se move em círculos. Em outras palavras, a velocidade angular é a quantidade constante e é denotada por 'ω'.
Exemplos de velocidade angular são a roda gigante, Terra, Roda de ônibus e Ventilador.
P. O que você quer dizer com velocidade linear? Dar exemplos.
Resp: Basicamente, é o ritmo em que uma partícula se move ao longo de uma trajetória reta.
A velocidade linear pode ser definida como a taxa na qual o deslocamento linear muda ao longo do tempo. As velocidades angulares e lineares estão presentes em tudo que gira ou viaja em um círculo.
Por exemplo, considere andar de carrossel. Uma pedra atirada da borda de um carrossel em rotação não cairá diretamente. Em vez disso, ele continuará avançando na mesma velocidade em que o carrossel estava quando a pedra foi lançada. Esta é a velocidade linear da pedra.
P. Se um objeto estiver viajando a distância de 5 metros no tempo de 2 segundos. Então, qual será a velocidade linear desse objeto?
Resp: A velocidade linear pode ser calculada usando sua fórmula simples.
Dado: deslocamento = 5 metros, tempo = 2 segundos
Velocidade linear: = s / t
∴= 5 / 2
∴= 2.5 m / s
∴ A velocidade linear do objeto é 2.5 m / s
P. A velocidade angular e a velocidade angular são idênticas?
Resp: Ambas as quantidades têm semelhanças e diferenças.
As semelhanças entre eles são sua unidade é radianos / segundo. Enquanto eles diferem no aspecto de escalar e vetorial. A velocidade angular () é uma grandeza escalar, enquanto a velocidade angular () é uma grandeza vetorial.
P. A velocidade linear e a velocidade linear são idênticas?
Resp: Embora a velocidade e a velocidade procurem determinar a distância de um objeto em movimento, elas diferem em alguns aspectos.
Primeiro, a velocidade é uma quantidade escalar. Assim, expressar a velocidade em m / s simplesmente mostra a magnitude. Não diz nada sobre o movimento do objeto. No entanto, a velocidade linear descreve a direção em que algo está se movendo.
Isso se deve ao fato de que a velocidade é uma grandeza vetorial, que indica tanto a magnitude quanto a direção do corpo em movimento.
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Eu sou Prajakta Gharat. Concluí a pós-graduação em física em 2020. Atualmente estou trabalhando como especialista no assunto em física para Lambdageeks. Eu tento explicar o assunto de Física facilmente compreensível de forma simples.