Vinkelakselerasjon

Vinkelakselerasjon (ofte betegnet α) er endringstakten i et legemes vinkelhastighet over tid. Den kan beskrives som gjennomsnittlig vinkelakselerasjon α_avg = Δω/Δt eller som momentan vinkelakselerasjon α = dω/dt, der ω er vinkelhastighet. SI-enheten er radian per sekund i andre (rad/s²).

Som vektorstørrelse har vinkelakselerasjon både størrelse og retning; retningen følger høyrehåndsregelen for rotasjonsaksen og kan ha positiv eller negativ verdi etter valgt konvensjon. For konstant vinkelakselerasjon gjelder de analoge bevegelseslikningene til lineær kinematikk: ω = ω0 + αt, θ = θ0 + ω0 t + ½ α t² og ω² = ω0² + 2α(θ − θ0), der θ er vinkelposisjon.

I stiv legemrotasjon rundt en akse gir dreiemomentet τ og vinkelakselerasjonen samme forhold som kraft og akselerasjon i translasjon: τ = I α, der I er treghetsmomentet. For et punkt på avstand r fra rotasjonsaksen er den tangentielle akselerasjonen a_t = r α, mens radial (sentripetal) akselerasjon a_r = r ω² er ikke direkte forårsaket av α.

Vinkelakselerasjon er sentralt i mekanikk, kontroll av roterende maskiner og navigasjon. Den måles ofte med gyroskop eller inerciasensorer i moderne IMU-er og brukes til å analysere dynamikk i alt fra hjul og turbiner til satellitter og kjøretøy.