轉速

物体在单位时间内绕轴旋转的次数

轉(ㄓㄨㄢˇ)速(Rotational speed)也稱為轉動頻率(rotational speed),符號會用ν(小寫希臘字母) 或是n,是物體在單位時間內繞軸旋轉的次數,其國際單位制時間倒數英語reciprocal second(s−1),其他常用計量單位包括赫茲(Hz)、cycles per second英語cycles per second(cps)及每分鐘轉速(rpm)[1],每秒轉速(rev/s)等。

圖中左方的是可量測轉速的轉速表,最大轉速可以到7000RPM

可以用角頻率ω除以2π弧度得到轉速(單位為Hz): ν=ω/(2π rad)

轉速也可以表示為轉動圈數N對時間t瞬時變化率n=dN/dt(這也是國際物理量系統英語International System of Quantities的定義)[2]。轉動頻率有一點和一般的頻率類似,轉動頻率的倒數也是轉動週期T=ν−1=n−1,國際單位制單位是

轉動速度本身為向量,其大小即為純量的轉速。在特殊自旋(繞着物體內的固定軸旋轉)或是繞外部固定軸旋轉(revolution )的情形,轉速也會稱為自旋轉速或是revolution speed。

轉動加速度是轉動速度的變化率,其因次是時間的倒數平方,國際單位制單位是秒倒數平方(s−2),可以由角加速度計算而來,而且和啁啾(chirpyness)有關。

例如一個步進馬達在一秒恰好轉一圈,其轉速為1Hz,或是60RPM。

相關物理量

切線速度英語Tangential speed  (拉丁字母v),轉速 以及徑向距離  之間的關係如下[3] 

若重新整理方程,可以求解轉速:  

切線速度和 成正比,因此像是輪子、圓盤之類的剛體系統,各部份的切線速度不一定相同,但整個系統的轉速都相同。但  之間的正比關係在行星裏不成立,因為行星各部份的轉速不同。

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參考資料

  1. ^ Atkins, Tony; Escudier, Marcel. A Dictionary of Mechanical Engineering. Oxford University Press. 2013. ISBN 9780199587438. 
  2. ^ ISO 80000-3:2019 Quantities and units — Part 3: Space and time 2. International Organization for Standardization. 2019 [2019-10-23].  [1] (11 pages)
  3. ^ Rotational Quantities.