角速度是矢量還是標量

來源:趣味百科館 2.14W

矢量。

角速度在中學時期不要求知道它的方向,可以認爲勻速圓周運動是角速度不變的運動。一個以弧度爲單位的圓(一個圓周爲2π,即:360度=2π),在單位時間內所走的弧度即爲角速度。公式爲:ω=Ч/t(Ч爲所走過弧度,t爲時間)ω的單位爲:弧度每秒 。

物體運動角位移的時間變化率叫瞬時角速度(亦稱即時角速度),單位是弧度/秒(rad/s),方向用右手螺旋定則決定。

勻速圓周運動中的角速度:對於勻速圓周運動,角速度ω是一個恆量,可用運動物體與圓心聯線所轉過的角位移Δθ和所對應的時間Δt之比表示ω=△θ/△t,還可以通過V(線速度)/R(半徑)求出。

僞矢量性:角速度是在物理學中描述物體轉動時在單位時間內轉過角度以及轉動方向的矢量(更準確地說,是僞矢量)。

角速度的矢量性:v=ω×r,其中,×表示矢量相乘(叉乘),方向由右手螺旋定則確定,r爲矢徑,方向由圓心向外。

角速度是矢量還是標量

一個質點在二維平面上的角速度是最容易懂的。 如右圖所示,假使從(O)點向(P)質點畫一條直線,則該粒子的速度向量()可分成在沿着徑向上分量(徑向分量)以及垂直於徑向的分量(切線方向分量)。

由於粒子在徑向上的運動並不會造成相對於原點(O)的轉動,在求取該粒子的角速度時,可以忽略水平(徑向)分量。因此,轉動完全是由切線方向的運動所造成的(如同質點在繞着原點做勻速圓周運動),即角速度是完全由垂直(切線方向)的分量所決定的。

爲 ω=dφ/dt, 而速度的垂直分量 等於 ;其中 θ 是向量 r 與 v 的夾角,則導出:在二維座標系中,角速度是一個只有大小沒有有方向的僞純量,而非純量。純量與僞純量不同的地方在於,當' 軸與' 軸對調時,純量不會因此而改變正負符號,然而僞純量卻會因此而改變。角度及角速度則是僞純量。以一般的定義,從 ' 軸轉向 ' 軸的方向爲轉動的正方向。倘若座標軸對調,而物體轉動不變,則角度的正負符號將會改變,因此角速度的正負號也跟着改變。

☆注意:角速度的正負號及數值量取決於原點位置及座標軸方向的選定。

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