运动学实验台 · 角量 ↔ 线量

圆周运动角量与线量关系实验

约定:角量使用弧度(rad);逆时针为正方向。图中圆心为 O,初始位置在水平向右方向。v 与 aτ 为沿逆时针切向的有符号分量,速率为 |v|。图中弧线标示除去整圈的余角,读数 θ 保留累计转角。

已暂停
圆周运动矢量实时示意图 质点沿圆周运动,同时显示半径、角度、切线速度、切向加速度和指向圆心的法向加速度。 正方向(逆时针) R O v aτ aₙ P θ
切线速度 v 切向加速度 aτ 法向加速度 aₙ

逆时针为固定正切向。中心弧线表示转角的余角;R 为圆周半径。图形自动适配显示区域,箭头采用各自的显示标度,长度不可直接比较。零矢量不画箭头。

t / s0.00
θ / rad0.000
ω / (rad·s⁻¹)1.500
v / (m·s⁻¹)2.250
aτ,aₙ / (m·s⁻²)0.000,3.375

此刻该怎样读图?

现在是匀速率圆周运动。α = 0,所以切向加速度 aτ = 0;但速度方向一直改变,因此法向加速度 aₙ 仍指向圆心,并不为 0。

θ(t) = ω₀t + ½αt² ω(t) = ω₀ + αt v = Rω aτ = Rα aₙ = Rω²