角速度和线速度

Question

如题所述

Answer 1

角速度和线速度是描述物体运动的两个重要概念。

1.角速度

假设某质点做圆周运动，在Δt时间内转过的角为Δθ.Δθ与Δt的比值，描述了物体绕圆心运动的快慢，这个比值叫做角速度。角速度ω是矢量。按右手螺旋定则，大拇指方向为ω方向。当质点作逆时针旋转时，ω向上；作顺时针旋转时，ω向下。

角坐标φ和角位移Δφ不是矢量。令Δt→0，则角位移Δφ以零为极限，称为无限小角位移。无限小角位移忽略高阶无穷小量后称为微分角位移，记为dφ.可以证明，dφ是矢量.进而，角速度ω=dφ/dt也是矢量。

角速度ω是伪矢量。右手系改为左手系时，角速度反向.其本质是二阶张量（Ω），而一般矢量的本质是一阶张量，因此，矢量是角速度的简便表达，张量是角速度的准确表达。

2.线速度

物体上任一点对定轴作圆周运动时的速度称为“线速度”(linear velocity)。它的一般定义是质点或物体上各点作曲线运动（包括圆周运动）时所具有的即时速度。

它的方向沿运动轨道的切线方向，故又称切向速度。它是描述作曲线运动的质点运动快慢和方向的物理量。物体上各点作曲线运动时所具有的即时速度，其方向沿运动轨道的切线方向。

圆周运动的快慢可以用物体通过的弧长与所用时间的比值来度量。若物体由M向N运动，某时刻t经过A点。

为了描述经过A点附近时运动的快慢，可以从此刻开始，取一段很短的时间△t，物体在这段时间内由A运动到B，通过的弧长为△L。比值△L/△t反映了物体运动的快慢，叫做线速度。