Velocidad angular frente a velocidad tangencial
La velocidad angular y la velocidad tangencial son dos conceptos importantes en los movimientos de la materia. El objetivo de este artículo es describir los dos conceptos, velocidad angular y velocidad tangencial, y presentar las diferencias básicas entre ellos.
¿Qué es la velocidad angular?
La velocidad angular es un evento discutido en el movimiento angular. Los movimientos como las aspas de un ventilador giratorio o una rueda en movimiento tienen un movimiento angular. Se utiliza un ángulo radial para explicar el movimiento angular. Un lado de este ángulo se mueve con el objeto mientras que el otro permanece inmóvil con respecto a la tierra. El ángulo se conoce como desplazamiento angular. La tasa de cambio del desplazamiento angular se conoce como velocidad angular, y la tasa de cambio de la velocidad angular se conoce como aceleración angular. La velocidad angular se expresa en radianes por segundo o revoluciones por segundo. Un cambio en la velocidad angular de un objeto requiere un par neto externo que actúe sobre el sistema. Otra propiedad discutida con la velocidad angular es el momento angular. El momento angular es igual al producto del momento de inercia del objeto sobre el eje de rotación y la velocidad angular. La energía cinética de rotación del sistema es igual al producto del momento de inercia y la velocidad angular al cuadrado dividido por dos. La velocidad angular es la cantidad adecuada que nos da la impresión de qué tan rápido gira un objeto. Esto generalmente se denota por ω.
¿Qué es la velocidad tangencial?
Para comprender el concepto de velocidad tangencial, primero se debe comprender el concepto de velocidad en un sistema de coordenadas cartesianas. En forma vectorial, la velocidad se puede representar como la tasa de cambio del vector de posición. Si un objeto sigue una trayectoria curva, la velocidad del objeto cambia debido tanto a la tasa de cambio del vector posicional como al cambio direccional. Una línea tangente a una curva es la línea recta que es paralela a una parte extremadamente pequeña de la curva alrededor del punto donde se dibuja la tangencial. La velocidad lineal instantánea del objeto es igual a la velocidad tangencial. En un movimiento lineal, dado que la velocidad tangencial y la velocidad lineal son paralelas, la velocidad tangencial siempre está en línea recta. Para movimientos no lineales, se requiere una fuerza para cambiar la dirección de la velocidad del objeto. La unidad de velocidad tangencial es metros por segundo. Para un movimiento circular uniforme, si se elimina la fuerza entre el objeto y el centro, el objeto tiende a moverse en la dirección de la velocidad tangencial. Para un objeto que se mueve en una trayectoria circular con radio r y una masa m con velocidad angular ω, la velocidad tangencial es igual al producto del radio y la velocidad angular.
¿Cuál es la diferencia entre velocidad angular y velocidad tangencial?
• La velocidad angular es una propiedad angular, que se mide en radianes por segundo.
• La velocidad tangencial es una propiedad lineal medida en metros por segundo.
• Para un radio dado, la velocidad angular y la velocidad tangencial son proporcionales.
