角度と角速度

角度のあらわし方
ougi0.gif (452 バイト)

ある扇形を考えたとき、円周に沿って測った円弧の長さをl.gif (61 バイト)、円の半径をr.gif (842 バイト)、中心角をθとします。

中心角θが一定なら半径r.gif (842 バイト)と円弧の長さl.gif (61 バイト)は比例します。

半径r.gif (842 バイト)が一定なら、中心角θと円弧の長さl.gif (61 バイト)は比例します。

 ここで、円の半径r.gif (842 バイト)に対する中心角(円弧の長さを半径r.gif (842 バイト)と同じになるようにした扇形を作ったときの中心角)を角度の単位として採用してみましょう。 これは、一般の中心角θを、θ=lr.gif (88 バイト)という式で表わすことになります。 また、l.gif (61 バイト)r.gif (842 バイト)θという式が成り立ちます。 この式は、上の関係を自然にあらわす式になっているのです。 例えば、円一周の中心角は、l.gif (61 バイト)=2πr.gif (842 バイト)より、θ=2prr.gif (136 バイト)2πになります。
 この式からもわかるように、θ=lr.gif (88 バイト)は長さを長さで割り算したものなので、無次元の(基本的には単位がつかない)量になります。 しかし、これを角度を示す量として使う場合は(rad)という単位記号を決め、「ラジアン」と読むことにします。 つまり、円1周の中心角を 2π rad であるとして角度を測るのです。 この方法を「弧度法」と呼びます。 ただし、これが基本的には無次元の量であることも覚えておきましょう。 (角度の単位を「°」にしてしまうと上に示したような円の性質とも関係なく、l.gif (61 バイト)r.gif (842 バイト)θという式も使えません。)

角速度
 単位時間あたりの回転角を角速度(記号ω)と呼びます。 これは、回転の速さを表します。 時間delta.gif (77 バイト)t.gif (844 バイト)の間にdelta.gif (77 バイト)θ回転したとすると、
                     ω=dsdt.gif (156 バイト)
であり、角速度の単位はラジアン毎秒(単位記号 rad/s)となります。

次に、等速円運動のあらわし方について見てみましょう。


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