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物理學速度角度怎麼求

發布時間:2022-08-13 00:25:06

A. 物理學習當中的速度公式

一、質點的運動(1)------直線運動
1)勻變速直線運動
1.平均速度V平=s/t(定義式) 2.有用推論Vt2-Vo2=2as
3.中間時刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at
5.中間位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t
7.加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo為正方向,a與Vo同向(加速)a>0;反向則a<0}
8.實驗用推論Δs=aT2 {Δs為連續相鄰相等時間(T)內位移之差}
9.主要物理量及單位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;時間(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度單位換算:1m/s=3.6km/h。
註:
(1)平均速度是矢量;
(2)物體速度大,加速度不一定大;
(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是決定式;
(4)其它相關內容:質點、位移和路程、參考系、時間與時刻〔見第一冊P19〕/s--t圖、v--t圖/速度與速率、瞬時速度〔見第一冊P24〕。
2)自由落體運動
1.初速度Vo=0 2.末速度Vt=gt
3.下落高度h=gt2/2(從Vo位置向下計算) 4.推論Vt2=2gh
注:
(1)自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動,遵循勻變速直線運動規律;
(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近較小,在高山處比平地小,方向豎直向下)。
(3)豎直上拋運動
1.位移s=Vot-gt2/2 2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)
3.有用推論Vt2-Vo2=-2gs 4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(拋出點算起)
5.往返時間t=2Vo/g (從拋出落回原位置的時間)
注:
(1)全過程處理:是勻減速直線運動,以向上為正方向,加速度取負值;
(2)分段處理:向上為勻減速直線運動,向下為自由落體運動,具有對稱性;
(3)上升與下落過程具有對稱性,如在同點速度等值反向等。
二、質點的運動(2)----曲線運動、萬有引力
1)平拋運動
1.水平方向速度:Vx=Vo 2.豎直方向速度:Vy=gt
3.水平方向位移:x=Vot 4.豎直方向位移:y=gt2/2
5.運動時間t=(2y/g)1/2(通常又表示為(2h/g)1/2)
6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2
合速度方向與水平夾角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0
7.合位移:s=(x2+y2)1/2,
位移方向與水平夾角α:tgα=y/x=gt/2Vo
8.水平方向加速度:ax=0;豎直方向加速度:ay=g
註:
(1)平拋運動是勻變速曲線運動,加速度為g,通常可看作是水平方向的勻速直線運與豎直方向的自由落體運動的合成;
(2)運動時間由下落高度h(y)決定與水平拋出速度無關;
(3)θ與β的關系為tgβ=2tgα;
(4)在平拋運動中時間t是解題關鍵;(5)做曲線運動的物體必有加速度,當速度方向與所受合力(加速度)方向不在同一直線上時,物體做曲線運動。
2)勻速圓周運動
1.線速度V=s/t=2πr/T 2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf
3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r 4.向心力F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合
5.周期與頻率:T=1/f 6.角速度與線速度的關系:V=ωr
7.角速度與轉速的關系ω=2πn(此處頻率與轉速意義相同)
8.主要物理量及單位:弧長(s):米(m);角度(Φ):弧度(rad);頻率(f):赫(Hz);周期(T):秒(s);轉速(n):r/s;半徑�0�3:米(m);線速度(V):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加速度:m/s2。

B. 物理中怎樣求速度方向

具體問題具體分析
(1)如果知道運動軌跡,那麼軌跡的切線方向就是速度方向
(2)如果知道運動方程,即位置矢量與時間的關系、那麼只要對將位矢對時間求一階導數就得到速度矢量
(3)如果知道分速度、按照速度矢量疊加法則計算
(4)某些特殊運動的特殊方程

C. 物理中所有求角速度的公式

ω = θ/t 單位時間轉過的角度
ω = 2π/T 每周期對應轉過的角度
ω = 2πf 頻率f對應轉過的角度
ω = v/r 線速度與旋轉半徑之比
ω = bt 單位時間內的角加速度(角速度之差)。

D. 已知角速度,怎麼求角度

角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf。

角速度一般還得有距離旋轉的圓心的距離r,然後v=ωr求解。比如:已知一個物體以5rad/s的角速度以半徑為1m的圓形軌跡做勻速圓周運動,求該物體的線速度。則線速度為v=ωr=5×1=5m/s

速度等於角速度乘半徑。角速度為每秒轉過的角度,圓周角為2派,則角速度為2派除以周期T,其中周期等於圓周長2派R除以速度v,角速度公式。

由於連接運動質點和圓心的半徑在單位時間內轉過的弧度叫做「角速度」。它是描述物體轉動或一質點繞另一質點轉動的快慢和轉動方向的物理量。

矢量性

角坐標φ和角位移Δφ不是矢量。令Δt→0,則角位移Δφ以零為極限,稱為無限小角位移。無限小角位移忽略高階無窮小量後稱為微分角位移,記為dφ.可以證明,dφ是矢量。進而,角速度ω=dφ/dt也是矢量。

角速度ω是偽矢量。右手系改為左手系時,角速度反向.其本質是二階張量(Ω),而一般矢量的本質是一階張量,因此,矢量是角速度的簡便表達,張量是角速度的准確表達。

E. 大學物理……求角速度

解:對桿,從開始釋放到它達圖示位置,機械能守恆,減小的重力勢能=增加的動能

mg(L/2)*cosθ=(1/2)*(mL^2/3)*w^2

==>此時桿的角速度w=sqrt(3gcosθ/L)

註:桿對轉軸的轉動慣量為mL^2/3

F. 高一地理:什麼是角速度和線速度如何計算(請寫出公式,並講解,謝謝)

角速度連接運動質點和圓心的半徑在單位時間內轉過的弧度叫做「角速度」。在國際單位制中,單位是「弧度/秒」,但是也可以以其他單位來作度量,例如:「度/秒」、「度/小時」 等等。它是描述物體轉動或一質點繞另一質點轉動的快慢和轉動方向的物理量。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�6�1秒-1,方向用右手螺旋定則決定。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。
角速度還可以通過V(線速度)/R(半徑)求出
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(更准確地說,是偽矢量[1]),通常用希臘字母Ω或ω來表示。在國際單位制中,單位是「弧度/秒」,但是也可以以其他單位來作度量,例如:「度/秒」、「度/小時」 等等。當在度量單位時間內的轉動周數時(例如:每分鍾轉動周數),則以轉速來描述轉動速度快慢。角速度的方向垂直於轉動平面,可通過右手定則來確定。
質點的角速度
二維坐標系
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()可分成在沿著徑向上分量( - 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(如同質點在繞著圓周運動),即角速度是完全由垂直(切線方向)的分量所決定的。 質點角度位置的改變率與其切線方向速度的關系式如下:
:
定義角速度為 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:
:
在二維坐標系中,角速度是一個只有大小沒有有方向的偽純量,而非純量。純量與偽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,然而偽純量卻會因此而改變。角度及角速度則是偽純量。以一般的定義,從 ' 軸轉向 ' 軸的方向為轉動的正方向。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著改變。
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。
三維座標系
在三維座標系中,角速度變得比較復雜。在此狀況下,角速度通常被當作向量來看待;甚至更精確一點要當作偽向量。它不只具有數值,而且同時具有方向的特性。數值指的是單位時間內的角度變化率,而方向則是用來描述轉動軸的。概念上,可以利用右手定則來標示角速度偽向量的正方向。原則如下:
假設將右手(除了大拇指以外)的手指順著轉動的方向朝內彎曲,則大拇指所指的方向即是角速度向量的方向'
正如同在二維座標系的例子中,一個質點的移動速度相對於原點可以分成一個沿著徑向以及另一個垂直徑向的分量。舉例而言,原點與質點的速度垂直分量的組合可以定義一個轉動平',質點在此平面上的行為就如同在二維座標系中的狀況下,其轉動軸則是一條通過原點且垂直此平面的線,這個軸訂定了角速度偽向量的方向,而角速度的數值則是如同在二維座標系狀況下求得的偽純量的值。當定義一個指向角速度偽向量方向單位向量時,可以用類似二維座標系的方式來表示角速度: :
再加上外積的定義,則可以寫成:
:
高維空間
一般而言,在高維空間的角速度是一個二階斜對稱的角位移張量對時間的微分。此張量具有 n(n-1)/2 個獨立分量,其中"n(n-1)/2" 這個數字指的是在n-維內積空間中轉動李群之李代數的維度。
剛體角速度
主條目:剛體動力學
為了處理剛體運動的問題,最好採用固定在剛體上的座標系統,然後再學習此座標系統與實驗室座標系統之間的座標轉換。如右圖所示,O 為實驗室座標系統的原點,而O'是剛體座標系統的原點,O 與 O' 之間的向量R。質點 (')在剛體上P點的位置上,此質點在實驗室座標中的向量位置是Ri,而在剛體座標中的向量位置為ri。我們可以看到此質點的位置可以寫成:
:
剛體最重要的特徵為任意兩點之間距離不隨時間變化。這意味著矢量 的長度是不變的。根據歐拉剛體的有限旋轉定理,我們可以用來代替,其中 代表旋轉矩陣,而 是初始時刻的質點的位置。這個替代顯得非常有意義,隨時間變化的只有,而不是相對矢量。對於剛體就O'旋轉,質點的位置可以寫為:
:
就質點的速度對時間微分,可以得到質點的速度:
:
其中Vi是質點在實驗室座標中的速度,而V 是O'點(剛體座標的原點)的在實驗室座標中的速度,故質點的速度可以寫成:
:
Ω是角速度張量,如果我們取角速度張量的對偶,我們即可得到角速度的偽矢量。
:
矩陣的乘法可以用外積來取代,導出:
:
由此可見,剛體中質點的速度可分解成兩項—剛體中某固定參考點的速度再加上一項包含該質點相對於此參考點的角速度的外積。相較於O'點對於O點的角速度,這個角速度是 「自旋」 角速度。
很重要的是,每個在剛體中的質點具有相同的自旋角速度,此自旋角速度與剛體上或是實驗室座標系統的原點的選擇無關。換句話說,這是一個剛體特質所具有的真實物理量,與座標系統的選擇無關。然而剛體上的參考點相對於實驗室座標原點的角速度則和座標系統的選擇有關,為了方便起見,通常選擇該剛體的質心當作剛體座標系統的原點,這將大大地簡化以數學形式在剛體角動量的上的表達。 回答人的補充 2009-09-08 12:28 線速度
物體上任一點對定軸作圓周運動時的速度稱為「線速度」。它的一般定義是質點(或物體上各點)作曲線運動(包括圓周運動)時所具有的即時速度。它的方向沿運動軌道的切線方向,故又稱切向速度。它是描述作曲線運動的質點運動快慢和方向的物理量。物體上各點作曲線運動時所具有的即時速度,其方向沿運動軌道的切線方向。在勻速圓周運動中,線速度的大小等於運動質點通過的弧長(S)和通過這段弧長所用的時間(△t)的比值。即v=S/△t,在勻速圓周運動中,線速度的大小雖不改變,但它的方向時刻在改變。它和角速度的關系是v=ωR。線速度的單位是米/秒。

G. 角速度和角度的關系

角速度和角度的關系可以用以下公式表示,也可以說兩者之間是角度制與弧度制的轉換.

1、角速度=角度/時間

2、角速度單位是(rad/s)

3、角速度就是單位時間轉過的弧度

4、弧度=弧長/半徑,設單位時間轉過角度為n度,則該角度所對應的弧長為2兀rn/360,所以,單位時間轉過的弧度為2兀n/360,在弧度制中,兀 就相當於180度,所以結果等於n.但意義不同,

(地球自轉角速度示例圖)

拓展:

1、角速度特性:

偽矢量性: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(更准確地說,是偽矢量)。

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為矢徑,方向由圓心向外。

2、瞬時角速度:

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

關於角速度的詳細講解請參看 角速度網路

H. 物理中角速度怎麼計算

1.線速度v=s/t=2πr/t
2.角速度ω=φ/t=2π/t=2πf
3.向心加速度a=v2/r=ω2r=(2π/t)2r
4.向心力f心=mv2/r=mω2r=mr(2π/t)2=mωv=f合
5.周期與頻率:t=1/f
6.角速度與線速度的關系:v=ωr
7.角速度與轉速的關系ω=2πn(此處頻率與轉速意義相同)
8.主要物理量及單位:弧長(s):米(m);角度(φ):弧度(rad);頻率(f):赫(hz);周期(t):秒(s);轉速(n):r/s;半徑(r):米(m);線速度(v):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加速度:m/s2。
註:(1)向心力可以由某個具體力提供,也可以由合力提供,還可以由分力提供,方向始終與速度方向垂直,指向圓心;
(2)做勻速圓周運動的物體,其向心力等於合力,並且向心力只改變速度的方向,不改變速度的大小,因此物體的動能保持不變,向心力不做功,但動量不斷改變。

I. 物理角速度怎麼算

線速度V就是物體運動的速率。 那麼物理運動360度所需的路程為:2派R
這樣可以求出它運動一周所需的時間,那麼也就是圓周運動的周期:T=2派R/V
角速度W就是物體在單位時間內轉過的角度。 那麼由上可知,圓周運動的物體在T(周期)時間內運動的路程為2派R /V 也就可以求出它的角速度:W=2派/T =V/R
線速度與角速度是解決圓周運動的重要工具,解題時要靈活運用。

J. 大學物理角度公式

具體如下:
ω=θ/t單位時間轉過的角度;ω=2π/T每周期對應轉過的角度;ω=2πf頻率f對應轉過的角度;ω=v/r線速度與旋轉半徑之比;ω=bt單位時間內的角加速度(角速度之差)。
大學物理,是大學理工科類的一門基礎課程,通過課程的學習,使學生熟悉自然界物質的結構,性質,相互作用及其運動的基本規律,為後繼專業基礎與專業課程的學習及進一步獲取有關知識奠定必要的物理基礎。

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