円運動の「周期」「回転数」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」「角速度」について説明しました！今回はその補助として「周期」「回転数」とはなにかを解説しておきます。

「周期」＝「1周するのにかかる秒数」

まず周期についての説明です。周期の定義は↓の通りです。

普通に1周にかかる時間を求めれば、周期となります。周期は、角速度wを使って表すと↓のようになります。1周は2\(\pi\)(rad)なので、1秒あたりの移動角度である角速度wで割れば、1周に何秒かかるか計算できるわけです！

周期シミュレーター

上記で解説した「周期」をシミュレーターで動かして確認してみましょう！

「回転数n」＝「1秒あたりに回転する回数」

次に回転数です。回転数は↓のように定義できます。

つまり、回転数は周期の逆数になります。ですので、角速度wを使って表すと↓のようになります。1秒に移動した角度(rad)を、2\(\pi\)(rad)で割れば計算できます。

回転数シミュレーター

上記で解説した「回転数」をシミュレーターで動かして確認してみましょう！

まとめ：「周期」「回転数」は角速度とは別表現の、角度の速さの表し方！

上記の通り、「周期」「回転数」という回転速度の表現があります。これらは角速度wから計算可能です。

つまり、「周期」「回転数」は角速度とは別表現にしているだけです。角速度wが少し分かりにくいので、「周期」「回転数」という人間に馴染みのある表現に変えているだけなんです。

ただ、物理的には角速度wに統一表現したほうが楽なので、角速度が使われることが多いと思います。
　

[関連記事] 等速円運動

1．弧度法・ラジアン

2．角速度

3．周期・回転数(本記事)

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