角速度の計算
この角速度の計算ツールは、角度が時間とともにどれだけ速く変わるかを求めます。例:毎分3000回転は50Hzで、ω=100·π≈314.159 rad/sです。
計算例:わかっている値: 回転数(rpm) · 回転数 n 3,000 rpm → 結果:ω = 314.159 rad/s ・ 3,000 rpm ・ f = 50 Hz。出典:Halliday/Resnick/Walker, Fundamentals of Physics, Kap. „Rotation“ (ω = Δθ/Δt, ω = 2πf, v = ωr)。更新日:
計算方法
角速度ωは、回転する物体が単位時間あたりに回る角度を表します。多くはラジアン毎秒(rad/s)で表し、回転数、周波数、周期、円周上の点の速さを結びつけます。
公式
角度から:ω=Δφ÷Δt(φはラジアン、180°=π rad)。周波数から:ω=2π·f。回転数n(rpm)から:ω=2π·n÷60。速さから:ω=v÷r。周期はT=2π÷ω=1÷fです。
計算例
モーターが毎分3000回転しているとします。f=50Hzなので、ω=2π×50=100·π≈314.159 rad/s、周期はT=0.02 sです。針が2秒で90°回る場合、ω=(π/2)÷2=π/4≈0.7854 rad/sです。
- 軸から2 m離れた点は、ω=5 rad/sのとき速さv=ω·r=10 m/sです。
- 1回転は2π≈6.2832 rad、つまり360°です。
- 等速の回転を前提としています。回転数が変わる場合は平均値になります。
よくある質問
rpmをrad/sに換算するには?
ω=2π·n÷60を使います。3000 rpmなら100·π≈314.159 rad/sです。
角速度と速さの関係は?
半径を通じて、v=ω·rです。同じωなら、外側の点のほうが内側より速く動きます。
周波数と角速度の違いは?
周波数は1秒あたりの回転数(Hz)、角速度は1秒あたりの角度(ラジアン)です。ω=2π·fで結ばれます。
出典・根拠
- Halliday/Resnick/Walker, Fundamentals of Physics, Kap. „Rotation“ (ω = Δθ/Δt, ω = 2πf, v = ωr)
- Wikipedia – Winkelgeschwindigkeit
更新日: · 編集方針
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