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地理中角速度和线速度是什么

发布时间:2023-05-27 09:20:08

① 什么是角速度和线速度通俗讲一下,举例说明。

1、角速度

角速度,即一个以弧度为单位的圆(一个圆周为2π,即:360度=2π),在单位时间内所走的弧度。公式为:ω=Ч/t(Ч为所走过弧度,t为时间)ω的单位为:弧度每秒。

例如:自行车轮转动的时候,你指定一根车条,在一定时间内,从初始位置转过了多少角度,用这个角度数除以时间,就是角速度。

2、线速度

线速度是物体上任一点对定轴作圆周运动时的速度。一般定义是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。

例如:自行车轮转动的时候,你指定车轮上的一个点,比如充气嘴。在一定时间内,这个充气嘴在转动的时候划过多长的距离,用这个距离除以时间,就是这一个点的线速度。

(1)地理中角速度和线速度是什么扩展阅读

一、角速度特性

1、伪矢量性:角速度是在物理学中描述物体转动时在单位时间内转过角度以及转动方向的矢量,更准确地说,是伪矢量。

2、角速度的矢量性:v=ω×r,其中,×表示矢量相乘(叉乘),方向由右手螺旋定则确定,r为矢径,方向由圆心向外。

3、角速度=角度/时间 ,角速度就是单位时间转过的弧度 ,弧度=弧长/半径,设单位时间转过角度为n度,则该角度所对应的弧长为2兀rn/3。

二、线速度和角速度的应用

一般用机器人的机械臂末端的空间运动速度(线速度和角速度)来评价机器人的速度,因为机械臂在不同的形态下,可达到的最大速度是不一样的。

人眼感受速度的快慢,是由角速度决定的。基于视网膜的成像,实际上我们感知的速度并非实际的线速度,而是角速度。同样速度的骑摩托车感觉比坐汽车快得多就是这个原因。汽车和摩托车驾驶体验的区别就在于汽车的车头把边缘“速度快”的地方挡住了,所以会觉得骑摩托车要比汽车快。

地球的自转角速度除了极点为0以外,处处都相等。用自转一周的角度(即360度)除以自转的周期计算得到。线速度在南北极点没有地球的自转角速度除了极点为0以外,处处都相等。用自转一周的角度(即360度)除以自转的周期计算得到。

② 地理上的角速度和线速度是什么意思

地球自转速度可以用角速度和线速度表示。地球自转角速度就是地球表面某条经线在单位时间转过的角度。线速度就是地表面某地点在单位时间转动的距离。

地球自转角速度除了极点为,其他各地都相等。地球自转的线速度与纬度有关。赤道处自转线速度最大,由赤道向两极减小。

③ 高一地理:什么是角速度和线速度如何计算(请写出公式,并讲解,谢谢)

角速度连接运动质点和圆心的半径在单位时间内转过的弧度叫做“角速度”。在国际单位制中,单位是“弧度/秒”,但是也可以以其他单位来作度量,例如:“度/秒”、“度/小时” 等等。它是描述物体转动或一质点绕另一质点转动的快慢和转动方向的物理量。物体运动角位移的时间变化率叫瞬时角速度(亦称即时角速度),单位是弧度�6�1秒-1,方向用右手螺旋定则决定。对于匀速圆周运动,角速度ω是一个恒量,可用运动物体与圆心联线所转过的角位移Δθ和所对应的时间Δt之比表示ω=△θ/△t。
角速度还可以通过V(线速度)/R(半径)求出
角速度是在物理学中描述物体转动时在单位时间内转过角度以及转动方向的矢量(更准确地说,是伪矢量[1]),通常用希腊字母Ω或ω来表示。在国际单位制中,单位是“弧度/秒”,但是也可以以其他单位来作度量,例如:“度/秒”、“度/小时” 等等。当在度量单位时间内的转动周数时(例如:每分钟转动周数),则以转速来描述转动速度快慢。角速度的方向垂直于转动平面,可通过右手定则来确定。
质点的角速度
二维坐标系
一个质点在二维平面上的角速度是最容易懂的。 如右图所示,假使从(O)点向(P)质点画一条直线,则该粒子的速度向量()可分成在沿着径向上分量( - 径向分量)以及垂直于径向的分量( - 切线方向分量).
由于粒子在径向上的运动并不会造成相对于原点(O)的转动,在求取该粒子的角速度时,可以忽略水平(径向)分量。因此,转动完全是由切线方向的运动所造成的(如同质点在绕着圆周运动),即角速度是完全由垂直(切线方向)的分量所决定的。 质点角度位置的改变率与其切线方向速度的关系式如下:
:
定义角速度为 ω=dφ/dt, 而速度的垂直分量 等于 ;其中 θ 是向量 r 与 v 的夹角,则导出:
:
在二维坐标系中,角速度是一个只有大小没有有方向的伪纯量,而非纯量。纯量与伪纯量不同的地方在于,当' 轴与' 轴对调时,纯量不会因此而改变正负符号,然而伪纯量却会因此而改变。角度及角速度则是伪纯量。以一般的定义,从 ' 轴转向 ' 轴的方向为转动的正方向。倘若座标轴对调,而物体转动不变,则角度的正负符号将会改变,因此角速度的正负号也跟着改变。
注意:角速度的正负号及数值量取决于原点位置及座标轴方向的选定。
三维座标系
在三维座标系中,角速度变得比较复杂。在此状况下,角速度通常被当作向量来看待;甚至更精确一点要当作伪向量。它不只具有数值,而且同时具有方向的特性。数值指的是单位时间内的角度变化率,而方向则是用来描述转动轴的。概念上,可以利用右手定则来标示角速度伪向量的正方向。原则如下:
假设将右手(除了大拇指以外)的手指顺着转动的方向朝内弯曲,则大拇指所指的方向即是角速度向量的方向'
正如同在二维座标系的例子中,一个质点的移动速度相对于原点可以分成一个沿着径向以及另一个垂直径向的分量。举例而言,原点与质点的速度垂直分量的组合可以定义一个转动平',质点在此平面上的行为就如同在二维座标系中的状况下,其转动轴则是一条通过原点且垂直此平面的线,这个轴订定了角速度伪向量的方向,而角速度的数值则是如同在二维座标系状况下求得的伪纯量的值。当定义一个指向角速度伪向量方向单位向量时,可以用类似二维座标系的方式来表示角速度: :
再加上外积的定义,则可以写成:
:
高维空间
一般而言,在高维空间的角速度是一个二阶斜对称的角位移张量对时间的微分。此张量具有 n(n-1)/2 个独立分量,其中"n(n-1)/2" 这个数字指的是在n-维内积空间中转动李群之李代数的维度。
刚体角速度
主条目:刚体动力学
为了处理刚体运动的问题,最好采用固定在刚体上的座标系统,然后再学习此座标系统与实验室座标系统之间的座标转换。如右图所示,O 为实验室座标系统的原点,而O'是刚体座标系统的原点,O 与 O' 之间的向量R。质点 (')在刚体上P点的位置上,此质点在实验室座标中的向量位置是Ri,而在刚体座标中的向量位置为ri。我们可以看到此质点的位置可以写成:
:
刚体最重要的特征为任意两点之间距离不随时间变化。这意味着矢量 的长度是不变的。根据欧拉刚体的有限旋转定理,我们可以用来代替,其中 代表旋转矩阵,而 是初始时刻的质点的位置。这个替代显得非常有意义,随时间变化的只有,而不是相对矢量。对于刚体就O'旋转,质点的位置可以写为:
:
就质点的速度对时间微分,可以得到质点的速度:
:
其中Vi是质点在实验室座标中的速度,而V 是O'点(刚体座标的原点)的在实验室座标中的速度,故质点的速度可以写成:
:
Ω是角速度张量,如果我们取角速度张量的对偶,我们即可得到角速度的伪矢量。
:
矩阵的乘法可以用外积来取代,导出:
:
由此可见,刚体中质点的速度可分解成两项—刚体中某固定参考点的速度再加上一项包含该质点相对于此参考点的角速度的外积。相较于O'点对于O点的角速度,这个角速度是 “自旋” 角速度。
很重要的是,每个在刚体中的质点具有相同的自旋角速度,此自旋角速度与刚体上或是实验室座标系统的原点的选择无关。换句话说,这是一个刚体特质所具有的真实物理量,与座标系统的选择无关。然而刚体上的参考点相对于实验室座标原点的角速度则和座标系统的选择有关,为了方便起见,通常选择该刚体的质心当作刚体座标系统的原点,这将大大地简化以数学形式在刚体角动量的上的表达。 回答人的补充 2009-09-08 12:28 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”。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。在匀速圆周运动中,线速度的大小等于运动质点通过的弧长(S)和通过这段弧长所用的时间(△t)的比值。即v=S/△t,在匀速圆周运动中,线速度的大小虽不改变,但它的方向时刻在改变。它和角速度的关系是v=ωR。线速度的单位是米/秒。

④ 地理 角速度线速度是什么

这两个概念都不是地理的,都是物理学的。都是在描述圆周运动时用到的概念。
角速度是物体做圆周运动时,单位时间内转过的角度,单位是“角度/时间单位”。角速度与物体的半径无关。
线速度在物体做圆周运动时,某一半径处,单位时间内转过的弧长(即那个半径处单位时间内运动的距离),单位是“长度单位/时间单位”。线速度与转动物体的半径有关。
例如一个圆盘,半径10厘米,转速为1周/秒,那么它的角速度就是360°/秒。而它在半径为10厘米处的线速度是10×2×3.14=62.8厘米/秒。而在半径为5厘米处的线速度是5×2×3.14=31.4厘米/秒。

⑤ 角速度和线速度的概念分别是什么

角速度和线速度是高中地理重要的知识点,下面我就带领大家详细盘点一下角速度、线速度的概念以及相关知识,供大家参考。

角速度的概念

连接运动质点和圆心的半径在单位时间内转过的弧度叫做“角速度”.角速度的单位是弧度/秒,读作弧度每秒.它是描述物体转动或一质点绕另一质点转动的快慢和转动方向的物理量.物体运动角位移的时间变化率叫瞬时角速度(亦称即时角速度),单位是弧度•秒-1,方向用右手螺旋定则决定.对于匀速圆周运动,角速度ω是一个恒量,可用运动物体与圆心联线所转过的角位移Δθ和所对应的时间Δt之比表示ω=△θ/△t。

线速度的概念

刚体上任一点对定轴作圆周运动时的速度称为“线速度”.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.在匀速圆周运动中,线速度的大小等于运动质点通过的弧长(S)和通过这段弧长所用的时间(△t)的比值.即v=S/△t,在匀速圆周运动中,线速度的大小虽不改变,但它的方向时刻在改变.它和角速度的关系是v=ωR.线速度的单位是米/秒。

角速度和线速度的换算公式

v(线速度)=ω(角速度)r。

v(线速度)=ΔS/Δt=2πr/T=ωr=2πrf (S代表弧长,t代表时间,r代表半径,f代表频率)。

ω(角速度)=Δθ/Δt=2π/T=2πn (θ表示角度或者弧度)。

线速度也有平均值和瞬时值之分。如果所取的时间间隔很小很小,这样得到的就是瞬时线速度。

注意,当△t足够小时,圆弧AB几乎成了直线,AB弧的长度与AB线段的长度几乎没有差别,此时,△l也就是物体由A到B的位移。因此,这里的v其实就是直线运动中的瞬时速度,不过用来描述圆周运动而已。

⑥ 地理中的角速度和线速速是什么

角速度和线速度是由地球自转引起的。角速度:地球每小时所移动的角度。线速度:地球每小时各个纬线所走的路程。角速度都是15度每小时,除了极点。线速度赤道最大,由赤道向高纬度递减。

⑦ 地理上的线速度和角速度概念及计算

线速度:单位时间内走过的距离,我们可以认为这里的线是纬线的意思,由
于纬线不一样长,所以速度也有快慢之分,规律就是:有赤道向两极递减,两极点为零。
角速度:单位时间内走过的角度,我们可以这样认为地球每天转一圈360度,大约需要24小时。则每小时转动约15度

⑧ 什么是地理学中的角速度和线速度

角速度:连接运动质点和圆心的半径在单位时间内转过的弧度叫做“角速度”。角速度的单位是弧度/秒,读作弧度每秒。它是描述物体转动或一质点绕另一质点转动的快慢和转动方向的物理量。物体运动角位移的时间变化率叫瞬时角速度(亦称即时角速度),单位是弧度�6�1秒-1,方向用右手螺旋定则决定。对于匀速圆周运动,角速度ω是一个恒量,可用运动物体与圆心联线所转过的角位移Δθ和所对应的时间Δt之比表示ω=△θ/△t
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”。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。在匀速圆周运动中,线速度的大小等于运动质点通过的弧长(S)和通过这段弧长所用的时间(△t)的比值。即v=S/△t,在匀速圆周运动中,线速度的大小虽不改变,但它的方向时刻在改变。它和角速度的关系是v=ωR。线速度的单位是米/秒。

⑨ 地理中的角速度与线速度

问:地球自转时,赤道上的线速度与角速度最大么?
答:地球自转时,赤道上的线速度最大,角速度与其他纬度一样。
问:地球自转时,线速度、角速度与纬度高低有何关系?
答:线速度取决于半径大小,纬度越低半径越大,赤道纬度是0度,所以线速度相对于其他纬度来说更大,也就是说纬度越低线速度越大。
角速度跟地球转速相关,地球每自转1度,在地球内部的任何一点(中心除外)也转过1度,和半径无关,所以角速度和纬度高低无关。

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