Cómo calcular la velocidad tangencial

Los pasos

¿Sabías que cuando montas en bicicleta, tu bicicleta en realidad viaja a dos velocidades diferentes? Una velocidad es tu velocidad tangencial , tu velocidad de avance y la otra es tu velocidad angular , la velocidad a la que gira la rueda. Son diferentes porque uno mide qué tan rápido gira la rueda (velocidad angular) mientras que el otro mide la velocidad a la que la rueda se mueve hacia adelante (velocidad tangencial).

Debido a que su rueda es redonda, la velocidad angular y la velocidad tangencial están relacionadas por una sola variable con una fórmula muy simple.

Vamos a ver.

Encuentre la velocidad tangencial de una bicicleta cuyas ruedas tienen una velocidad angular de 10 pi radianes por segundo y un radio de 12 pulgadas. La velocidad angular se expresa en radianes por unidad de tiempo, como segundos. Cuando una rueda ha dado una vuelta completa, habrá girado 2 pi radianes. Entonces, una rueda con una velocidad angular de 10 pi radianes por segundo significa que la rueda gira completamente 5 veces por segundo. Para convertir esta velocidad angular en velocidad tangencial, debe seguir estos pasos.

Paso 1: recuerde la fórmula que muestra la relación entre la velocidad tangencial y la velocidad angular.

El primer paso le hace recordar la fórmula que le muestra la relación entre estas dos velocidades.

Esta fórmula le dice que su velocidad angular (representada por la letra griega omega) multiplicada por el radio ( r ) es igual a su velocidad tangencial ( v t ).

Paso 2: Ingrese su velocidad angular para la letra griega omega y su radio para r .

Para este tipo de problemas, se le da la velocidad angular. Toma esta velocidad angular y la inserta en su fórmula. Asegúrese de que sus unidades estén en radianes por unidad de tiempo. Su unidad de tiempo puede ser segundos, minutos u horas. Luego, inserta su valor de radio para r .

Para su problema, conecte 10 pi radianes por segundo para la letra griega omega y 12 pulgadas para su radio r .

Paso 3: evalúa tu fórmula para encontrar tu velocidad tangencial.

Por último, evalúas para encontrar tu respuesta, multiplicando donde sea necesario.

Para su problema, multiplique su 10 pi por 12.

Obtienes 376,99 pulgadas por segundo. Puede dejar su respuesta así o puede que necesite cambiar las unidades a otra cosa, como millas por hora.

Para cambiar sus unidades, use sus valores de conversión de unidades, como 12 pulgadas en un pie y 5,280 pies en una milla. Haciendo las conversiones, obtienes esto.

La solución

Su solución aquí es 376,99 pulgadas por segundo o 21,4 millas por hora.

Esto le indica que si puede hacer que la rueda de su bicicleta gire 5 vueltas completas por segundo, entonces viajará a una velocidad de 21.4 millas por hora.

Encontrar el radio

Hay algo más que puedes hacer con esta fórmula.

Puede usarlo para encontrar su velocidad angular si se le da una velocidad tangencial.

Por ejemplo, supongamos que tiene un automóvil que viaja a 60 millas por hora con ruedas que tienen un radio de 10 pulgadas. Las 60 millas por hora es su velocidad tangencial y 10 pulgadas es su radio. Para encontrar la velocidad angular de sus ruedas, puede usar la misma fórmula que antes.

Sin embargo, antes de conectar sus números, debe asegurarse de que las unidades de distancia coincidan. Dado que su radio está en pulgadas, tendría que convertir sus millas por hora en pulgadas por hora. Para hacer eso, multiplica tus 60 por 63,360. También puede convertir sus horas en segundos, ya que normalmente verá su velocidad angular en radianes por segundo. Para convertir sus horas por segundos, divida 60 entre 3600. Esto es lo que obtiene.

Ahora que ha convertido sus 60 millas por hora a 1,056 pulgadas por segundo, ahora puede conectar esto para su velocidad tangencial y 10 pulgadas para su radio.

Para encontrar su velocidad angular, resuelva su omega dividiendo ambos lados por 10 pulgadas. Entiendes esto.

¡Y ya está! Esto te dice que tu velocidad angular es de 105,6 radianes por segundo.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador