角加速度(かくかそくど、英: angular acceleration)は、角速度の変化率を意味する。単位は国際単位系ではラジアン毎秒毎秒 (rad/s2) で、または度毎秒毎秒 (deg/s2) が用いられることもある。数式中の記号はギリシア文字のαで表されることが多い。
古典力学
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運動の第2法則
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歴史(英語版)
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角加速度は角速度と同様にベクトル量であり、その向きは右ねじの方向、大きさは角度の2階時間微分または角速度の1階時間微分である。即ち
または
のいずれかで定義される。ここで は角速度であり、 は線型接線加速度、 は曲率半径である。
回転運動では、ニュートンの運動の第2法則を適用してトルクと角加速度の関係を記述することができる。
ここで は物体に働く全トルクであり、 は物体の慣性モーメントである。
トルク が定数である場合には、角加速度もまた定数となる。この特別な場合には、前述の方程式は簡単に定数係数の方程式
として書くことができる。
トルク が定数でない場合には、物体の角加速度は時間とともに変化する。方程式は定数値のかわりに微分方程式となる。この微分方程式は系の運動方程式として知られ、物体の運動を完全に記述することができる。
回転運動と並進運動の対応一覧
量
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回転運動
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並進運動
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力学変数(ベクトル)
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角度
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位置
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一階微分(ベクトル)
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角速度
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速度
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二階微分(ベクトル)
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角加速度
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加速度
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慣性(スカラー)
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慣性モーメント
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質量
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運動量(ベクトル)
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角運動量
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運動量
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力(ベクトル)
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力のモーメント
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力
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運動方程式
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運動エネルギー(スカラー)
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仕事(スカラー)
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仕事率(スカラー)
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ダンパーとばねに発生する力を 考慮した運動方程式
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