Главная›Инструменты›Учёба и расчёты›Единицы измерения›Калькулятор угловой скорости

Калькулятор угловой скорости

Получите основные параметры вращательного движения по частоте и радиусу.

Формула: ω = 2πn ÷ 60; v = ωr

Как связаны обороты, радианы и герцы

Калькулятор переводит обороты в минуту в понятные физике величины: угловую скорость в радианах в секунду, частоту в герцах, период одного оборота в секундах и линейную скорость точки на заданном расстоянии от оси. Нужен студенту в задаче по механике, наладчику у станка, механику, который подбирает шкив или считает скорость ленты конвейера, и всем, кто сверяет паспорт двигателя с расчётом привода.

Формулы простые: частота = обороты ÷ 60, угловая скорость ω = 2π × частота, период = 1 ÷ частота, линейная скорость v = ω × r. Радиус вводится в метрах, поэтому скорость выходит в метрах в секунду. 1 500 об/мин — это 25 Гц, ω = 157,08 рад/с и период 0,04 с. Барабан стиральной машины радиусом 0,25 м на отжиме 1 000 об/мин раскручивает бельё до 26,2 м/с, то есть 94 км/ч на кромке. Частота и период — обратные величины, поэтому 25 Гц означают один оборот за 0,04 секунды. Направление вращения и разгон калькулятор не учитывает: величины относятся к установившемуся вращению.

Тахометр на приборной панели
Тахометр: обороты в минуту — привычная шкала техники, физика считает те же обороты в радианах в секунду. Фото: Richard Ash, CC BY-SA 2.0.
Что вращаетсяоб/минГцрад/сПериод
Секундная стрелка10,0170,10560 с
Двигатель авто на холостом ходу80013,383,80,075 с
Барабан стиральной машины на отжиме1 00016,7104,70,06 с
Асинхронный двигатель, 50 Гц, одна пара полюсов3 00050314,20,02 с
Жёсткий диск7 200120754,00,0083 с
Земля вокруг оси0,000 7—0,000 07323 ч 56 мин

История: радиан, регулятор Уатта и герц

Угол долго мерили градусами, которые достались нам от вавилонской шестидесятеричной системы. Радиан — угол, при котором дуга равна радиусу, — как идея встречается у Роджера Котса в начале XVIII века, а имя получил в 1873 году: его предложил Джеймс Томсон, брат лорда Кельвина, в Белфасте. Удобство радиана в том, что при таком выборе угла формулы вращения перестают тащить за собой переводные множители, и ω = 2πn ÷ 60 — прямое следствие определения.

Обороты в минуту пришли из паровой машины. Скорость вращения вала надо было держать постоянной, и в 1788 году Джеймс Уатт с Мэтью Болтоном приспособил к машине центробежный регулятор: два шара на рычагах расходятся тем сильнее, чем быстрее вращение, и прикрывают заслонку пара. Регулятор стал первым массовым устройством обратной связи, а вслед за ним появились тахометры, показывающие обороты стрелкой.

Герц как единицу частоты назвали в честь Генриха Герца, доказавшего существование электромагнитных волн; в Международную систему единиц она вошла в 1960 году. Радиан долго числился в отдельном классе «дополнительных» единиц и только в 1995 году был переведён в производные. Практика при этом двуязычна: на шильдике двигателя пишут об/мин, в расчёте привода считают в рад/с, и перевод между ними нужен каждый день.

Центробежный регулятор паровой машины
Центробежный регулятор: чем выше обороты, тем шире расходятся шары — первая машина, следившая за собственной скоростью. Фото: brewbooks, CC BY-SA 2.0.
Джеймс Уатт
Джеймс Уатт: регулятор оборотов 1788 года сделал скорость вращения величиной, которую держат под контролем. Фото: Викисклад, общественное достояние.

Откуда брать обороты и радиус

Обороты берите с шильдика или прибора. У асинхронного двигателя от сети 50 Гц синхронная скорость равна 3 000 об/мин при одной паре полюсов, 1 500 при двух, 1 000 при трёх; под нагрузкой ротор отстаёт на несколько процентов, поэтому в паспорте стоит 1 420 или 2 850. Считайте по паспортному значению, если важна реальная скорость, а на глазок проверяйте секундомером: десять оборотов дают частоту точнее, чем один.

Радиус вводите в метрах и от оси вращения до той точки, скорость которой нужна: у шлифовального круга это кромка, у вентилятора — конец лопасти, у колеса — радиус качения по нагруженной шине. У абразивного круга производитель указывает предельную окружную скорость в метрах в секунду, и расчёт по оборотам шпинделя сразу показывает, укладывается ли связка круга и станка в этот предел. Пересчёт кромочной скорости в километры в час делает конвертер скорости, а мощность на валу по оборотам и току подбирает калькулятор мощности электродвигателя.

Угловая скоростьω = 2πn ÷ 60
Частотаn ÷ 60
Период1 ÷ частота
Линейная скоростьv = ω × r
1 500 об/мин25 Гц, 157,08 рад/с
Радиусв метрах
Регулятор Уатта1788
Герц в СИс 1960 года

Что показывает расчёт

Получите основные параметры вращательного движения по частоте и радиусу.

Калькулятор подставляет значения в формулу и показывает результат без промежуточных арифметических ошибок. Если ответ нужен для отчёта или учёбы, сохраните исходные данные и правило округления — одной финальной цифры недостаточно для проверки.

Как пользоваться калькулятором

«Обороты в минуту» — то, что написано на шильдике двигателя, на диске болгарки или в паспорте вентилятора: 1500 об/мин у асинхронного двигателя, 3000 у насоса, 11 000 у угловой шлифмашины.

«Радиус, м» нужен только для последней строки — линейной скорости точки. Сама угловая скорость от радиуса не зависит: у края диска и у оси она одинаковая. Линейная же растёт вместе с расстоянием от центра. Радиус вводят в метрах, поэтому 10 сантиметров записывают как 0,1.

Кнопка «Рассчитать» даёт четыре строки. «Угловая скорость» в радианах в секунду — то, что подставляют в формулы физики. «Частота» в герцах и «Период одного оборота» в секундах переводят то же движение в привычные величины. «Линейная скорость на радиусе» показывает, с какой скоростью летит точка на заданном расстоянии от оси.

Пример расчёта

1500 оборотов в минуту дают угловую скорость 157,080 рад/с, частоту 25 Гц и период 0,04 секунды. Точка на радиусе 10 сантиметров движется со скоростью 15,708 м/с — это 57 км/ч.

Спросите нейросети об инструменте

Отвечает DeepSeek по данным этой страницы и тому, что у вас сейчас на экране: методика, ваш результат, ограничения

Похожие инструменты

Конвертер скорости

Км/ч, м/с, мили в час, футы в секунду, узлы и число Маха; таблица частых скоростей и время на 100 км.

Открыть
Расчёт мощности электродвигателя

Полная, активная и полезная мощность однофазного или трёхфазного двигателя, потери и момент на валу.

Открыть
Объёмный вес груза

Объём, фактический и объёмный вес партии по габаритам мест и коэффициенту перевозчика: какой вес пойдёт в тариф.

Открыть
Калькулятор цены за килограмм

Рассчитайте цену за килограмм, литр, 100 граммов или одну штуку по стоимости упаковки и количеству товара внутри.

Открыть
Калькулятор закона Ома

Рассчитайте силу тока и электрическую мощность по напряжению и сопротивлению. Результаты показываются в амперах, ваттах и проводимости.

Открыть
Калькулятор плотности вещества

Рассчитайте плотность вещества по массе и объёму с результатом в кг/м³ и г/см³, а также удельный объём материала.

Открыть

Связанные инструменты

Вопросы и ответы

Как найти угловую скорость?

Из оборотов её получают по формуле ω = 2πn ÷ 60, где n — обороты в минуту: 1500 об/мин дают 157,08 рад/с. Если известен период одного оборота, ω = 2π ÷ T; если известна линейная скорость точки и её радиус, ω = v ÷ r.

Зависит ли угловая скорость от радиуса?

Нет. Все точки вращающегося тела за одну секунду поворачиваются на одинаковый угол, поэтому ω у оси и у края диска совпадает. От радиуса зависит линейная скорость: v = ωr, и на краю круга она тем больше, чем он шире.

Как найти центростремительное ускорение через угловую скорость?

По формуле a = ω²r, она же a = v² ÷ r. При 1500 об/мин и радиусе 0,1 метра ускорение равно 157,08² × 0,1 ≈ 2 467 м/с² — примерно 250 g. Именно поэтому диски болгарок и центрифуг рвутся при превышении паспортных оборотов.

Чем герцы отличаются от радиан в секунду?

Герц считает целые обороты за секунду, радиан в секунду — угол. Один оборот равен 2π радиан, поэтому 25 Гц соответствуют 157,08 рад/с. В паспортах техники чаще пишут об/мин, в задачах по физике — рад/с.

Ещё конвертеры величин

Длина и масса, площадь и объём, скорость, давление, энергия и мощность, цена за килограмм и плотность вещества — в разделе 19 конвертеров.