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角化,或称为角度化[来源请求],是指将一个物理量由平移运动物理量转变为旋转运动物理量的操作,与之相对的是线化。[1]
定义一个物体A,绕着另一物体B转,轨迹应为一圆形。若其所经过的路径长(圆弧长)为,此圆的半径为,则有下列关系:
此处的为角度,使用单位为弧度制。
考虑上述情况,此时的切线方向速度与角速度的关系为:
以表示切线加速度,表示角加速度,则:[2]
若动量以表示,角动量以表示,则:
若冲量以(有时会用)表示,角冲量以表示,则:
值得一提的是,存在冲量-动量定理的角化版本,即角冲量-角动量定理。
如果用表示力,表示力矩,则满足:[3]
用表示一物体的质量,而为转动惯量,则:[4]
其中表示一质点到质心的位置,则表示此质点的微小质量。
同样值得一提的是,角度版本也存在牛顿第二定律,请参考“角化的牛顿第二定律”。[5]
- ^ Principles of Physics 11th Edition, by David Halliday, Robert Resnic, Jearl Walker, page 10-31 table 10-3
- ^ Principles of Physics 11th Edition, by David Halliday, Robert Resnic, Jearl Walker, chapter 10-3
- ^ Principles of Physics 11th Edition, by David Halliday, Robert Resnic, Jearl Walker, page 10-24 equation 10-41
- ^ Principles of Physics 11th Edition, by David Halliday, Robert Resnic, Jearl Walker, page 10-18 equation 10-35
- ^ Principles of Physics 11th Edition, by David Halliday, Robert Resnic, Jearl Walker, page 10-26 equation 10-44 and 10-45
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线性(平动)的量 |
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角度(转动)的量 |
量纲 |
— |
L |
L2 |
量纲 |
— |
— |
— |
T |
时间: t s |
位移积分: A m s |
|
T |
时间: t s |
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— |
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距离: d, 位矢: r, s, x, 位移 m |
面积: A m2 |
— |
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角度: θ, 角移: θ rad |
立体角: Ω rad2, sr |
T−1 |
频率: f s−1, Hz |
速率: v, 速度: v m s−1 |
面积速率: ν m2 s−1 |
T−1 |
频率: f s−1, Hz |
角速率: ω, 角速度: ω rad s−1 |
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T−2 |
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加速度: a m s−2 |
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T−2 |
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角加速度: α rad s−2 |
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T−3 |
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加加速度: j m s−3 |
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T−3 |
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角加加速度: ζ rad s−3 |
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M |
质量: m kg |
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ML2 |
转动惯量: I kg m2 |
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MT−1 |
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动量: p, 冲量: J kg m s−1, N s |
作用量: 𝒮, actergy: ℵ kg m2 s−1, J s |
ML2T−1 |
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角动量: L, 角冲量: ι kg m2 s−1 |
作用量: 𝒮, actergy: ℵ kg m2 s−1, J s |
MT−2 |
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力: F, 重量: Fg kg m s−2, N |
能量: E, 功: W kg m2 s−2, J |
ML2T−2 |
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力矩: τ, moment: M kg m2 s−2, N m |
能量: E, 功: W kg m2 s−2, J |
MT−3 |
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加力: Y kg m s−3, N s−1 |
功率: P kg m2 s−3, W |
ML2T−3 |
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rotatum: P kg m2 s−3, N m s−1 |
功率: P kg m2 s−3, W |
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