角速度換算工具
輸入
| 弧度每秒 | 10 rad/s |
|---|
角速度換算工具
在弧度每秒(rad/s)、每分鐘轉數(rpm)、度每秒(deg/s)與每秒轉數(rev/s)之間相互換算角速度。
角速度單位
角速度
角速度描述物體旋轉的快慢,也就是單位時間內掃過的角度。旋轉的馬達軸、自行車輪、硬碟碟片,以及自轉的行星都具有角速度。SI 單位是弧度每秒(rad/s),但工程與日常生活也常以其他單位表示同一個量。
角速度單位
弧度每秒(rad/s) — SI 單位。弧度是弧長等於半徑時的角度,而一整圈為 2π 弧度。因此每秒一圈等於 2π rad/s ≈ 6.2832 rad/s。旋轉運動學公式幾乎都使用 rad/s。
每分鐘轉數(rpm) — 每分鐘的轉數,是馬達、引擎、泵浦與渦輪的主要單位。由於一圈為 2π 弧度、一分鐘為 60 秒,故 1 rpm = 2π/60 rad/s ≈ 0.10472 rad/s。
度每秒(deg/s) — 每秒掃過的角度(以度表示),常見於導航、雲台與電腦圖形。一整圈為 360°,因此 360 deg/s = 1 rev/s,且 1 deg/s = π/180 rad/s ≈ 0.017453 rad/s。
每秒轉數(rev/s) — 每秒的完整轉數,能清楚串起其他單位:1 rev/s = 2π rad/s = 360 deg/s = 60 rpm。
換算係數
| 從 | rad/s | rpm | deg/s | rev/s |
|---|---|---|---|---|
| 1 rad/s | 1 | 9.5493 | 57.2958 | 0.15915 |
| 1 rpm | 0.10472 | 1 | 6 | 0.016667 |
| 1 deg/s | 0.017453 | 0.16667 | 1 | 0.0027778 |
| 1 rev/s | 6.2832 | 60 | 360 | 1 |
主要基準為 1 rev/s = 2π rad/s = 360 deg/s = 60 rpm,以及便利的捷徑 1 rpm = 6 deg/s。
範例演算
某馬達額定為 1,500 rpm,需要其角速度以 rad/s 用於扭矩計算,並以 deg/s 用於控制模型。
- rpm 換算 rad/s: 乘以 2π/60 ≈ 0.10472。 1,500 rpm × 0.10472 ≈ 157.08 rad/s
- rpm 換算 deg/s: 乘以 6。 1,500 rpm × 6 = 9,000 deg/s
- rpm 換算 rev/s: 除以 60。 1,500 rpm ÷ 60 = 25 rev/s
因此 1,500 rpm ≈ 157.08 rad/s = 9,000 deg/s = 25 rev/s,同一個旋轉速率以四種方式表示。
帶符號的數值
角速度除了大小外還有方向。依慣例,正值表示逆時針旋轉(右手定則),負值表示順時針旋轉。本工具接受負值輸入,因此輸入 −157.08 rad/s 會得到 −1,500 rpm,並在所有單位中保留符號。
使用方式
在任一欄位輸入任意數值,其他單位會自動更新。例如在 rpm 欄位輸入 60,即可立即看到 6.2832 rad/s、360 deg/s 與 1 rev/s。
常見問題(FAQ)
rpm 如何換算成 rad/s?
將 rpm 值乘以 2π 再除以 60,因為一圈為 2π 弧度、一分鐘為 60 秒。換算係數為 2π/60 ≈ 0.10472。例如 3,000 rpm × 0.10472 ≈ 314.16 rad/s。可驗證:60 rpm 恰好等於 2π rad/s ≈ 6.2832 rad/s。
rad/s 如何換算成 rpm?
將 rad/s 值乘以 60 再除以 2π,即前述係數的倒數,得 60/(2π) ≈ 9.5493 rpm/(rad/s)。例如 10 rad/s × 9.5493 ≈ 95.49 rpm。同理,2π rad/s ≈ 6.2832 rad/s 等於 60 rpm。
deg/s 如何換算成 rpm?
一圈為 360 度、一分鐘為 60 秒,因此 1 rpm = 6 deg/s。要將度每秒換算為 rpm,除以 6 即可。例如 90 deg/s ÷ 6 = 15 rpm。反向則將 rpm 乘以 6 得到 deg/s。
什麼是角速度?
角速度衡量物體旋轉的快慢,即單位時間內掃過的角度。其 SI 單位為弧度每秒(rad/s),一整圈為 2π 弧度。常見的其他單位包括用於馬達與引擎的每分鐘轉數(rpm)、用於導航與圖形的度每秒(deg/s),以及每秒轉數(rev/s)。它們都以不同尺度表示相同的旋轉速率。
免責聲明
換算採用精確定義:1 圈 = 2π rad = 360°,因此 1 rev/s = 2π rad/s = 360 deg/s = 60 rpm。本工具僅換算角速度(旋轉速率),不計算同時取決於半徑的線速度。