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計算を入力してください

公式

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結果

周速度(接線速度)
3.1416
メートル毎秒(m/s)
角速度(ω) 6.2832 rad/s
円周 3.1416 m

この計算ツールでできること

このツールは、毎分回転数(RPM)と半径を入力するだけで、回転体の縁にある点の周速度(接線速度)と、ラジアン毎秒で表した角速度を求めます。車のタイヤ、レコードのターンテーブル、扇風機の羽根、研削砥石、円軌道上の人工衛星など、あらゆる回転体に使えます。

使い方

半径(回転の中心から知りたい点までの距離、単位はメートル)と、回転数(RPM)を入力してください。計算結果として、周速度(m/s)、角速度(rad/s)、そして円軌道の円周の長さが表示されます。

計算式の解説

1回転すると、縁の点は円周の長さ(\(2\pi r\))だけ進みます。1秒あたりの回転数は RPM ÷ 60 なので、周速度は次の式で求まります。

$$v = 2\pi \cdot \frac{\text{RPM}}{60} \cdot \text{Radius (m)}$$

角速度は \(\omega = 2\pi \cdot \frac{\text{RPM}}{60}\) ラジアン毎秒なので、これはおなじみの基本式 \(v = \omega r\) と同じことを表しています。どちらの式を使っても、結果は必ず一致します。

半径、角速度、接線速度ベクトルを示す回転円盤の図
接線速度 v は円の縁に沿って半径 r に垂直に働き、中心まわりの角速度は ω。

計算例

半径 0.5 m のタイヤが 60 RPM で回転しているとします。1秒あたりの回転数は \(60 / 60 = 1\) 回。角速度は \(\omega = 2\pi \times 1 \approx 6.2832\) rad/s。周速度は \(v = \omega \times r = 6.2832 \times 0.5 \approx 3.1416\) m/s。縁の点は1秒ごとに円周ぶん(\(2\pi \times 0.5 \approx 3.1416\) m)を移動する計算になります。

よくある質問

周速度と角速度は何が違うの? 角速度(\(\omega\))は角度がどれだけ速く進むかを rad/s で表したもので、剛体ならどの位置でも同じ値になります。一方、周速度(\(v\))は空間を実際に移動する速さで、半径が大きいほど速くなります(\(v = \omega r\))。

別の単位を使ってもいい? 結果を m/s で得るには半径をメートルで入力してください。センチメートルを使う場合は、まずメートルに換算(100で割る)するか、結果を対応する単位として読み替えてください。

周速度から RPM を逆算するには? 式を変形して \(\text{RPM} = \frac{60 \cdot v}{2\pi r}\) とします。同じ速度なら、半径が大きいほど RPM は小さくなります。

最終更新: