유체역학 와도 각속도
유체역학에서 와도 배울 때 수직한 두 축의 속도 변화에 의해서 두 축에 수직한 축을 중심으로 각변형량이 발생하고 수직한 축의 각속도는 두 축에서 발생시키는 각속도의 평균으로 정의되어있는데 왜 굳이 단순히 각속도의 합이 아닌 평균으로 정의한건지 순수 궁금증이 생겼습니다. 답변 부탁드리겠습니다.
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왜 두 축에서 발생하는 각속도를 평균으로 정의하는지에 대한 합리적인 이유는 사실 여러 가지가 있습니다. 일반적으로는 두 축에서 발생하는 각속도의 합이 아닌 평균으로 정의하는 이유는 다음과 같습니다.
1. 각속도는 벡터이기 때문입니다. 각속도는 회전 방향에 따라 부호가 달라지는 벡터이기 때문에 단순히 합을 구하는 것만으로는 축의 회전 방향을 정확하게 표현할 수 없습니다. 따라서 두 축에서 발생하는 각속도를 평균으로 정의하여 회전 방향을 더 정확하게 표현할 수 있습니다.
2. 각속도의 평균을 사용하면 축 사이의 각 변형을 정확하게 예측할 수 있습니다. 만약 두 축에서 발생하는 각속도를 단순히 합으로 정의한다면, 하나의 축에서 발생하는 각속도가 상대적으로 크다면 다른 축에서 발생하는 각속도가 그만큼 작게 된다는 문제가 발생합니다. 그러나 평균을 사용하면, 두 축의 각속도를 상대적으로 공정하게 고려하여 축 사이의 각 변형을 정확하게 예측할 수 있습니다.
따라서 유체역학이나 각속도유체역학에서는 두 축의 각속도를 평균으로 정의함으로써 축 사이의 각 변형을 보다 정확하게 예측하고, 회전 방향을 더 정확하게 표현할 수 있도록 하고 있습니다.