Istnieje wiele różnych sposobów mierzenia prędkości, z jaką coś się kręci, ale musisz zrozumieć, co tak naprawdę oznaczają, jeśli chcesz przekonwertować jeden na drugi. Na przykład, jeśli wał korbowy silnika samochodowego obraca się z prędkością 4000 obrotów na minutę (RPM), o jaki kąt obraca się w ciągu jednej sekundy?
To pytanie może wydać Ci się bardzo konkretne, ale w rzeczywistości, jeśli nauczysz się wykonywać tę konwersję, inne konwersje, takie jak radiany na sekundę na RPM (odwrotny proces) i wiele innych zacznie mieć sens.
Zdefiniowane obroty i radiany
Zrozumienie obu rozważanych miar to pierwszy krok do przeprowadzenia prawidłowej konwersji. Obroty na minutę (RPM) to dokładnie to, na co wygląda: liczba pełnych obrotów (pełnych obrotów), które silnik lub koło wykonuje w ciągu jednej minuty. Nie musisz iść znacznie dalej niż twoje intuicyjne zrozumienie tutaj, ale pamiętaj, że to tylko na minutę, a nie na sekundę, jak wiele innych miar rotacji.
Radian jest miarą kąta, podobnie jak stopnie, ale zdefiniowaną jako
π aby ułatwić obliczenia w matematyce i naukach ścisłych. W pełnym obrocie są radiany 2π (rad), więc radiany π to pół koła i tak dalej. Możesz odnieść to do stopni, zauważając, że 360 stopni = 2 π rad, więc 1 radian = 57,3 stopnia.RPM do Rad/s
Konwersja RPM na radiany na sekundę (tj. RPM na rad/s lub obr/min na rad/s) wymaga zastosowania tej wiedzy do Twojej sytuacji. Dwa główne etapy konwersji to konwersja obrotów na minutę na obroty na sekundę, a następnie konwersja całkowitych obrotów na kąt w radianach. Pierwszy krok jest prosty: podziel liczbę w obrotach na minutę przez 60, aby znaleźć liczbę obrotów na sekundę, jak pokazano:
\text{Obrót na sekundę} = \frac{\text{RPM}}{60 \text{ sekunda/minuta}}
Tak więc dla 4000 RPM otrzymujesz 4000 RPM ÷ 60 s/min = 66,667 obrotów na sekundę. Teraz bierzesz tę wartość i konwertujesz na radiany, mnożąc przez 2π. W tym przykładzie wynik wynosi 418,9 rad/s. Pełną formułę można zapisać w następujący sposób:
\text{Rad/s} = \frac{\text{RPM}}{60 \text{ sekunda/minuta}} × 2π \text{ rad/obr}
Radiany na sekundę do RPM
Obliczenia odwrotne (rad/s do RPM) można również wykonać dość łatwo, gdy zrozumiesz, co robisz. W rzeczywistości prawdopodobnie możesz to rozpracować na podstawie powyższego równania lub po prostu przechodząc przez proces odwrotny do opisanego w poprzedniej sekcji. Najpierw przekonwertuj z radianów na pełne obroty, dzieląc liczbę przez 2π, a następnie pomnóż przez 60, aby przeliczyć z sekund na minuty. Pełna formuła jest podana poniżej:
\text{RPM} = \frac{\text{rad/s}}{ 2π \text{ rad/obr}} × 60 \text{ sekunda/minuta}
Oczywiście możesz również wykorzystać to, czego się do tej pory nauczyłeś, aby obliczyć prędkość kątowa w innych jednostkach, takich jak stopnie. Wszystko, co musisz zrobić, to zamienić 2π rad w powyższym wzorze na 360 stopni, a następnie możesz użyć tego samego podejścia do konwersji między RPM a stopniami na sekundę lub odwrotnie. Dodatkowo, ponieważ istnieją dwa jasne etapy obliczeń (przeliczanie obrotów na kąt i konwertując minuty na sekundy), możesz również łatwo znaleźć wartość w radianach lub stopniach na minutę, jeśli lubić.
Kalkulatory online
Powinno być oczywiste, że nie musieć wykonaj obliczenia ręcznie, jeśli nie chcesz. Istnieje wiele kalkulatorów online (patrz Zasoby), które mogą obsłużyć obliczenia za Ciebie, więc możesz przekonwertuj z rad/s na RPM lub na odwrót, wpisując po prostu znaną Ci wartość w odpowiednim polu. Jeśli jednak rozumiesz podstawy obliczeń, łatwo to zrobić na kalkulatorze telefonu komórkowego lub czymkolwiek, co masz pod ręką.