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Calculadora de deslocamento angular

Um corpo que gira a 10 rad/s com aceleração angular de 2 rad/s² percorre 75 radianos em 5 segundos: a calculadora soma ω₀t e ½αt² e mostra cada passo. Também serve para desaceleração e giro uniforme. Grátis no seu navegador.

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Se você digitar
Velocidade angular ω0
10
Alfa
2
T
5
Você obtém
Theta
75
Deslocamento angular
75
Equação
θ = (10) · (5) + ½ · (2) · (5)² = 75

Uma calculadora de deslocamento angular aplica a equação da cinemática rotacional com aceleração angular constante: o deslocamento angular θ é igual à velocidade angular inicial ω₀ multiplicada pelo tempo t mais a metade da aceleração angular α vezes t ao quadrado.

O que θ = ω₀t + ½αt² significa na cinemática rotacional

Com aceleração angular constante, a posição angular de um corpo rígido muda segundo uma lei quadrática no tempo. Se a velocidade angular no início de um intervalo é ω₀ e a aceleração angular permanece α durante um tempo t, o deslocamento angular nesse intervalo é exatamente θ igual a ω₀ vezes t mais a metade de α vezes t ao quadrado.

É o análogo rotacional da equação linear SUVAT s igual a u t mais a metade de a t ao quadrado: relaciona deslocamento angular, velocidade angular inicial, aceleração angular e tempo sem exigir a velocidade angular final. A velocidade angular inicial ω₀ pode ser positiva ou negativa conforme o sentido positivo de rotação escolhido; a aceleração angular α também pode ser positiva (acelerando no sentido positivo) ou negativa (desaceleração ou aceleração oposta ao eixo positivo).

O tempo t é a duração decorrida do intervalo e deve ser não negativo nesta calculadora: um t negativo inverteria a leitura causal de «após o tempo t» que os alunos buscam ao procurar uma calculadora de deslocamento angular. Quando t é zero não há intervalo, de modo que θ é igual a zero por definição. Quando α é zero, a rotação é uniforme e o deslocamento angular reduz-se a ω₀ vezes t.

A ferramenta não converte unidades: se ω₀ está em radianos por segundo e α em radianos por segundo ao quadrado, t deve estar em segundos para que ω₀ t e α t ao quadrado compartilhem unidade angular e sua soma seja um deslocamento angular coerente.

A mesma regra vale em qualquer sistema coerente —revoluções por segundo com aceleração angular correspondente, ou graus por segundo após conversão coerente—, de modo que quem usa mantém um único sistema de ponta a ponta em vez de misturar rad/s e RPM no meio da equação sem conversão.

Dicas práticas, limites e buscas relacionadas

Use um sistema de unidades coerente para as três entradas antes de chamar; esta página não faz conversão de unidades entre rad/s e RPM.

Esta página destina-se a quem busca uma calculadora de deslocamento angular, theta igual a omega zero t mais meia alpha t ao quadrado ou cinemática rotacional online; não é um conjunto completo de equações SUVAT rotacionais que também resolva velocidade angular final ou tempo com incógnitas mistas, nem um integrador de aceleração variável, nem uma ferramenta de deslocamento linear (use a calculadora linear s igual a u t mais meia a t ao quadrado para translação).

Prefira esta capacidade quando já conhecer velocidade angular inicial, aceleração angular constante e tempo decorrido e precisar apenas do deslocamento angular; se o problema de origem der velocidade angular final em vez de tempo, reorganize primeiro outra equação cinemática rotacional. Verificações de ida e volta são simples: recalcule ω₀ t mais metade de α t ao quadrado à mão e confirme que coincide com a theta publicada no mesmo arredondamento de doze casas usado na resposta.

Verificação de lições de cinemática rotacional

Alunos inserem ω₀, α e t de problemas de aceleração angular constante do livro e comparam a θ escrita à mão e os passos de substituição com um resultado determinístico antes de entregar.

Testes unitários para auxiliares de rotação em simuladores

Gere casos corretos de aceleração de giro, desaceleração angular e tempo zero, além de rejeições deliberadas por entrada não numérica e tempo negativo, como valores esperados em katas de código para jogos ou motores físicos.

Pré-checagem de laboratório antes de modelos de giro multissegmento

Pipelines validam primeiro o deslocamento angular a partir de ω₀, α e t e só então passam à velocidade angular final ou a trajetórias multi-intervalo quando a checagem de intervalo único coincide com as notas de laboratório.

Como calcular o deslocamento angular a partir de ω₀, α e t?

Mantenha os três em um único sistema de unidades coerente (p. ex. rad/s, rad/s², s).

O que acontece se eu enviar entrada não numérica?

Campos ausentes, strings vazias, palavras e valores não finitos são rejeitados e não são cobrados.

Por que o tempo negativo é rejeitado?

A duração decorrida não pode retroceder neste modelo de «após o tempo t». Use t não negativo; tempo zero devolve corretamente θ igual a zero.

α ou ω₀ podem ser negativos?

Sim. Alpha negativo significa desaceleração angular ou aceleração oposta ao sentido positivo de rotação; omega0 negativo significa rotação inicial oposta a esse sentido. Apenas o tempo é obrigado a ser não negativo.

Em que unidade sai o resultado?

Na unidade angular que seus dados indicam. Com ω₀ em radianos por segundo, α em radianos por segundo ao quadrado e o tempo em segundos, o resultado sai em radianos. A calculadora não converte, então não misture rad/s com RPM.

Tudo nesta página está disponível via API. Esta seção é para equipes que querem integrar a ferramenta aos próprios sistemas; quem não precisa disso pode simplesmente usar a ferramenta acima.

POSThttps://api.kit.forhosting.com/mech/angular-displacement

Autenticação por token Bearer. Um único POST coloca a tarefa na fila; o resultado chega por webhook ou link assinado.

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/mech/angular-displacement \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"omega0":10,"alpha":2,"t":5}'
{
  "omega0": 10,
  "alpha": 2,
  "t": 5
}
{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "mech.angular_displacement",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

A API é assíncrona: cada chamada devolve um task_id na hora. Se preferir polling, consulte o status a até 1 requisição por segundo.

por chamadaUS$ 0,002

Preço publicado, sem tokens nem créditos escondidos. Tarefa que falha não é cobrada.

max_abs1000000000000
HTTPCódigoO que significa
401unauthorizedToken ausente ou inválido. Confira o header Authorization.
402insufficient_balanceSaldo insuficiente para esta tarefa. Faça uma recarga e tente de novo.
404unknown_typeEsse tipo de tarefa não existe. Confira o campo type no catálogo.
429rate_limitedMuitas requisições em pouco tempo. Espere um instante e tente de novo.

Informe três números finitos —omega0 (taxa angular inicial), alpha (aceleração angular constante) e t (tempo não negativo)— e a ferramenta devolve o deslocamento angular arredondado, uma equação de substituição legível, uma breve mensagem de física e uma lista ordenada de passos que você pode colar em verificações de lição de casa ou testes automatizados. Entrada não numérica e tempo negativo são rejeitados com um erro claro invalid_input porque o modelo exige números finitos e a duração decorrida não pode retroceder; tempo zero devolve corretamente θ igual a zero. Desaceleração angular (alpha negativo), sentido de rotação inverso e rotação uniforme (alpha igual a zero) são suportados por valores com sinal de omega0 e alpha. Estudantes, tutores e engenheiros que já trabalham em um sistema de unidades coerente —radianos por segundo e radianos por segundo ao quadrado, ou qualquer conjunto paralelo— obtêm o mesmo JSON determinístico no executor gratuito do navegador e na API pré-paga, sem chamadas de rede, sem sementes aleatórias e sem dependência do relógio do sistema. O preço é uma tarifa fixa de US$ 0,002 por solicitação API bem-sucedida; validação falha nunca é cobrada.

Como chamar a API e o que retorna

Envie um corpo JSON com três números finitos obrigatórios: omega0 (aliases omega_i, omega_initial, w0 e initial_angular_velocity), alpha (aliases angular_acceleration e ang_accel) e t (aliases time e duration). Os valores absolutos de omega0 e alpha devem permanecer dentro do limite publicado de um trilhão; t deve estar entre zero e um trilhão inclusive. Validação falha —campos ausentes, valores não finitos ou não numéricos, valores fora dos limites absolutos, produto não finito, deslocamento angular acima do teto absoluto ou t negativo— retorna invalid_input e nunca é cobrada. O preço é uma tarifa fixa de US$ 0,002 por solicitação bem-sucedida, com unidade item. Prefira enviar números JSON quando controlar o cliente; números em string só são aceitos se coincidirem com um padrão numérico finito estrito, o que mantém funcionando colagens de formulários de lição sem aceitar texto arbitrário como palavras ou strings vazias.

Dicas práticas, limites e buscas relacionadas

Mantenha omega0, alpha e t dentro da faixa absoluta publicada para que os produtos ω₀ t e metade de α t ao quadrado e sua soma permaneçam finitos em precisão dupla IEEE no Worker e no navegador. Combine exemplos de aula de forma deliberada: omega0 igual a dez, alpha igual a dois, t igual a cinco produz theta igual a setenta e cinco; omega0 igual a vinte, alpha igual a menos quatro, t igual a três produz deslocamento líquido com termo de meia alpha negativo; omega0 igual a cinco, alpha igual a zero, t igual a doze demonstra deslocamento de rotação uniforme de sessenta; e um alpha não numérico ou t igual a menos um demonstra o caminho estrito de invalid_input. Ao ensinar convenções de direção, mantenha o sinal de alpha alinhado ao sentido positivo de rotação escolhido para omega0, em vez de tratar «desacelerar» como sempre negativo sem definir eixos. Tarefas falhas que retornam invalid_input não consomem saldo pré-pago, o que mantém baratos scripts exploratórios quando alunos passam de propósito entrada inválida.

Quanto custa a calculadora de deslocamento angular?

A ferramenta do navegador é gratuita. Solicitações API usam o saldo pré-pago do KIT a US$ 0,002 por chamada bem-sucedida; entrada inválida não é cobrada.

Ver a documentação completa do KIT →