Mikä on tangentiaalinen nopeus?

Tangentiaalinen nopeus on ympyrässä kulkevan kohteen nopeus tai nopeus tietyssä suunnassa kerrottuna kyseisen ympyrän säteellä. Nopeus on samanlainen kuin nopeus, mutta se ottaa huomioon kohteen liikesuunnan, kun taas nopeus ei. Tämäntyyppiseen nopeuteen liittyy jatkuva pyöreä liike, mikä tekee siitä aivan erilaisen kuin lineaarinen nopeus, joka mittaa suoraan kulkevia esineitä.

Kulmanopeus on tämä termi kuinka nopeasti pyörä pyörii. Tämä nopeus kerrotaan pyörän säteellä tangentiaalisen nopeuden saamiseksi. Se kasvaa, kun etäisyys ympyrän keskipisteestä kasvaa.
Tangentti on viiva, joka koskettaa käyrää. Kun pyörä esimerkiksi lepää tiellä, pyörää koskettava tieviiva on tangentti pyörän kaarelle. Tangentiaalisella nopeudella tangentin on oltava samaan suuntaan kuin pyörän pyöriminen.

Säde on lineaarinen mittaus ympyrän keskustasta sen ulkoreunaan. Ympyrän halkaisija on ympyrän välinen etäisyys, joten säde on täsmälleen puolet halkaisijasta. Koska tangentiaalinen nopeus kasvaa säteen kasvaessa, se on suurempi suuremmalla pyörällä, vaikka se pyörii samalla nopeudella kuin pienempi pyörä.

Nopeus on matkan matka, joka on jaettu ajalla. Pyörivissä liikkeissä ajettu matka on pyörän ympärysmitta, joka mitataan kierroksina sekunnissa tai kuinka monta kertaa ympyrä kiertää sekunnissa. Mielenkiintoista on, että pyörivän pyörän nopeus ja voimat vaihtelevat pyörän eri kohdissa.

Lasten leikkikenttä, joka tunnetaan karusellina, voi tarjota konkreettisen esimerkin tangentiaalisen nopeuden abstraktin aiheen ymmärtämisestä. Kun ratsastat karusellin keskellä, ratsastus ei näytä kulkevan kovin nopeasti, ja se voi olla helppo ripustaa. Karusellin ulkoreunalla ratsastus näyttää kuitenkin pyörittävän niin nopeasti, että lapset tarttuvat kaikin voimin estääkseen lentämisen. Itse asiassa ulkoreunan on katettava suurempi etäisyys samalla kierroksella kuin pisteitä, jotka ovat lähempänä keskustaa, joten sillä on suurempi nopeus – toisin sanoen se kulkee nopeammin ulkopuolelta kuin keskeltä.