1. Förstå begreppen
* vinkelhastighet (ω): Hastigheten med vilken ett objekt roterar, mätt i radianer per sekund (rad/s).
* vinkelacceleration (α): Hastigheten med vilken vinkelhastigheten förändras, mätt i radianer per sekund kvadrat (rad/s²).
* varv: En fullständig rotation av en cirkel.
2. Konvertera enheter
* Initial vinkelhastighet (ω₀): 100 rad/s (redan i rätt enhet)
* slutlig vinkelhastighet (ω): Vi måste konvertera 50 varv till radianer/andra:
* 1 Revolution =2π radianer
* 50 varv =50 * 2π =100π radianer
* Eftersom hjulet * avtar * till 50 varv är dess slutliga vinkelhastighet 0 rad/s.
3. Applicera den vinklade kinematiska ekvationen
Vi använder följande ekvation för att relatera initial vinkelhastighet, slutlig vinkelhastighet, vinkelacceleration och antalet varv (som vi konverterar till radianer):
ω² =ω₀² + 2αθ
Där:
* ω =slutlig vinkelhastighet (0 rad/s)
* ω₀ =initial vinkelhastighet (100 rad/s)
* α =vinkelacceleration (vad vi vill hitta)
* θ =vinkelförskjutning (i radianer)
4. Beräkna vinkelförskjutning (θ)
* Hjulet roterar 50 varv, så θ =50 varv * 2π radianer/revolution =100π radianer
5. Lös för vinkelacceleration (α)
Anslut värdena till ekvationen:
0² =(100 rad/s) ² + 2α (100π radianer)
Förenkla och lösa för α:
-10000 rad²/s² =200πα
α =-10000 rad² / s² / (200π radianer)
α ≈ -15,92 rad/s²
Svar:
Hjulets vinkelacceleration är ungefär -15,92 rad/s² . Det negativa tecknet indikerar att hjulet bromsar (bromsar ner).