hoeksnelheidverandering

Hoeksnelheidverandering is de verandering van hoeksnelheid ω met de tijd. De grootheid wordt aangeduid met α (alpha) en is gedefinieerd als α = dω/dt. De eenheid is rad/s^2. α is een vectorgrootheid die langs de rotatie-as wijst; de richting wordt bepaald met de rechter-handregel. Een positieve α betekent dat ω in de gekozen richting toeneemt, terwijl een negatieve α betekent dat ω afneemt.

In de mechanica van een rigide lichaam geldt de dynamische relatie τ = I α, waarbij τ het aangestuurde draaimoment (koppel) is en I het traagheidsmoment rondom de rotatieas. Als I constant is, volgt α = τ / I. Bij veranderlijke I kan α nog steeds worden beschreven als dω/dt terwijl τ de combinatie van krachten en momenten weerspiegelt.

Bij constante α leveren de basisrelaties uit de rotatiekinematica: ω(t) = ω0 + α t en θ(t) = θ0 + ω0 t + 0.5 α t^2, waarbij θ de rotatiehoek is. De verandering in hoek ten opzichte van de tijd is Δθ = ω0 t + 0.5 α t^2.

In cirkelbeweging is de tangentiële versnelling a_t gerelateerd aan α via a_t = r α, terwijl de centripetale versnelling a_r = ω^2 r nog steeds geldt.

Toepassingen van hoeksnelheidverandering komen voor in motoren, robotica, voertuigen en in natuurkundige berekeningen. Metingen worden verricht met gyroscopen en versnellingsmeters, die samen de rotatie en zijn versnelling bepalen.