角加速度

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』
移動先: 案内検索

テンプレート:出典の明記 テンプレート:古典力学 テンプレート:物理量 角加速度(かくかそくど、テンプレート:Lang-en-short)は、角速度の変化率を意味する。単位はSI単位系ではラジアン毎秒 (rad/s2) で、または度毎秒毎秒 (deg/s2) が用いられることもある。数式中の記号はギリシア文字のαで表されることが多い。

数学的な定義

角加速度は角速度と同様にベクトル量であり、その向きは右ねじの方向、大きさは角度の2階時間微分または角速度の1階時間微分である。即ち テンプレート:Indent{dt} = \frac{d^2 \vec{\theta}}{dt^2}</math>}} または テンプレート:Indent のいずれかで定義される。ここで<math>\vec{\omega}</math>は角速度であり、<math>\vec{a}_T</math>は線型接線加速度、<math>\,r</math>は曲率半径である。

運動方程式

回転運動では、ニュートンの運動の第2法則を適用してトルクと角加速度の関係を記述することができる。

テンプレート:Indent ここで<math>\vec{\tau}</math>は物体に働く全トルクであり、<math>\,I</math>は物体の慣性モーメントである。

定数の加速度

トルク<math>\vec{\tau}</math>が定数である場合には、角加速度もまた定数となる。この特別な場合には、前述の方程式は簡単に定数係数の方程式 テンプレート:Indent{I}</math>}} として書くことができる。

非定数の加速度

トルク<math>\vec{\tau}</math>が定数でない場合には、物体の角加速度は時間とともに変化する。方程式は定数値のかわりに微分方程式となる。この微分方程式は系の運動方程式として知られ、物体の運動を完全に記述することができる。

関連項目