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💰 Angular Displacement 計算機

專業免費的 Angular Displacement 計算機。純前端本機毫秒級計算、零資料上傳、極致隱私保護。提供詳細公式推導、實例示範與常見問答。

即時推算結果 (Computed Output)
20 弧度
專業公認計算模型,即時運算完畢
📜 計算歷史記錄 (試算軌跡)
尚無歷史記錄,每次點擊「計算」將在此留下試算軌跡...

什麼是角位移?

角位移(θ)指的是旋轉物體繞軸轉過的角度,以弧度(radian)為單位。這個計算器採用轉動運動學公式 θ = \omega_i t + ((1) ÷ (2)) \alpha t^{2},由初角速度、固定的角加速度以及經過的時間,求出旋轉的角度。它正是直線運動公式 s = u_i t + ((1) ÷ (2)) a t^{2} 在轉動上的對應版本。

計算器使用方法

輸入初角速度 \omega_i(弧度/秒)、固定角加速度 \alpha(弧度/秒²)以及時間 t(秒)。系統會回傳以弧度表示的角位移,並貼心地換算成角度(× 180/π)與完整圈數(÷ 2π),同時計算最終角速度 \omega_f = \omega_i + \alpha t。

公式詳解

第一項 \omega_i t 代表物體若維持起始速度旋轉所轉過的角度;第二項 ((1) ÷ (2))\alpha t^{2} 則加上角加速度隨時間累積所產生的額外角度。兩者相加,就是在固定角加速度下旋轉的總角度。若 \alpha 為零,物體做等角速度旋轉,此時 θ = \omega_i t。

實例演算

一個輪子由 \omega_i = 2 rad/s 開始,以 \alpha = 1.5 rad/s^{2} 加速 t = 4 s。則

θ = 2 × 4 + ((1) ÷ (2)) × 1.5 × 4^{2} = 8 + 12 = 20 弧度
這大約等於 1145.92^\circ 或約 3.18 圈,而輪子的最終轉速為 \omega_f = 2 + 1.5 × 4 = 8 rad/s。

關鍵術語與變數

運動學方程式 θ = \omega_i t + \tfrac{1}{2}\alpha t^2 涉及以下旋轉量。所有SI單位均基於弧度。

符號 物理量 SI單位 說明
θ 角位移 rad 物體在時間 t 內旋轉的角度;此計算器的輸出。
\omega_i 初始角速度 rad/s 時間間隔開始時的旋轉速度(t = 0)。
\omega_f 最終角速度 rad/s 時間間隔結束時的旋轉速度,其中 \omega_f = \omega_i + \alpha t。
\alpha 角加速度 rad/s² 角速度的變化率。正值加快旋轉;負值減慢旋轉。
t 時間 s 位移累積過程中旋轉運動的持續時間。

這些物理量是線性位移、速度、加速度和時間的旋轉類似物。如果您知道起始和結束角速度以及時間,可以改用角加速度計算器來找出 \alpha。

使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)

📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位

輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。

🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障

所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。

📊 3. 符合公認學術與產業計算模型

演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。

📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出

支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。

🔄 5. 多情景敏感度動態對比

建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。

🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明

本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。

常見問題 (FAQ)

應該使用什麼單位?
請使用 SI 國際單位制:弧度、rad/s 與 rad/s²。計算結果以弧度為基準保持一致,並同時以角度與圈數呈現。
這個公式假設角加速度固定嗎?
是的。\(\theta = \omega_i \, t + \frac{1}{2} \alpha \, t^{2}\) 只有在整段時間內角加速度 \(\alpha\) 維持固定時才成立。
弧度如何換算成角度?
將弧度乘以 \(180/\pi \approx 57.2958\) 即可。若要得到圈數,則把弧度除以 \(2\pi\)。