「角速度」とは何かをシミュレーターで解説します！[物理入門]

2021-05-15　 円運動

前回の記事で、数学・物理の角度表示法である「弧度法・ラジアン」について説明しました！今回はそれをベースに「角速度」について解説していきます！

「角速度」とは「1秒あたりに移動する角度」のこと！

まず、↓のアニメーションのように物体が円周上で回転する運動を考えます。これを円運動と呼びます。

円運動時に重要なのは、「どの程度の速度で物体が回転しているか」です。それを示すために、角速度を以下のように定義します。

ですので、1秒で1周回転する物体の場合、その角速度は2\(\pi\)となります。
　

速度と角速度の関係

上記のように定義した角速度ですが、普通の速度とは↓のような対応関係があります。

なぜなら、1radの定義は↓の通りであり、角度(rad)に半径rを乗算すると実際に移動した距離(弧)になるからです。1秒間で角速度w(rad)回転したので、移動した距離はv=r*wになるわけです！

「角速度」をシミュレーターで度数との対応関係を確認しよう！

それでは実際にシミュレーターで「角速度」の意味を確認してみましょう！

まとめ：「角速度」は回転目線から見た速度！

最後にまとめです。角速度の定義は↓の通りです。この定義からも分かる通り、計算に使うのは「角度」と「時間」のみです。ですので、角速度は純粋に「どれぐらい回転したか」を測る尺度なんですね！「移動した距離」は関係ないんです！

もちろん普通の「速度」とも↓のように密接な関係にあります。radの定義から、角速度wに半径rを乗算すれば、普通の速度vに変換できるんですね！この公式は頻出するものですので、↑のシミュレーターでこの関係を深く理解しておきましょう！

[関連記事] 等速円運動

1．弧度法・ラジアン

2．角速度(本記事)

3．周期・回転数

4．円運動のx,y座標を求める

5．円運動を速度・加速度(微分で求める)

6．円運動の速度・加速度を直感的に求める