ForHosting KIT · Technik und Bau

Winkelweg-Rechner

Ein Körper, der sich mit 10 rad/s dreht und mit 2 rad/s² beschleunigt, überstreicht in 5 Sekunden 75 Radiant: Der Rechner addiert ω₀t und ½αt² und zeigt jeden Schritt. Auch Abbremsen und gleichförmige Drehung sind möglich. Kostenlos in Ihrem Browser.

  • Kostenlos
  • Läuft in Ihrem Browser
  • Ohne Anmeldung
  • Ihre Daten bleiben auf Ihrem Gerät
Nutzen Sie es über WebAPIE-MailTelegramApp bald
Wenn Sie eingeben
Winkelgeschw. ω0
10
Alpha
2
T
5
Erhalten Sie
Theta
75
Winkelverschiebung
75
Gleichung
θ = (10) · (5) + ½ · (2) · (5)² = 75

Ein Winkelweg-Rechner wendet die Gleichung der Rotationskinematik bei konstanter Winkelbeschleunigung an: der Winkelweg θ ist gleich der Anfangswinkelgeschwindigkeit ω₀ multipliziert mit der Zeit t plus der Hälfte der Winkelbeschleunigung α mal t zum Quadrat.

Was θ = ω₀t + ½αt² in der Rotationskinematik bedeutet

Bei konstanter Winkelbeschleunigung ändert sich die Winkelposition eines starren Körpers nach einem im Zeitquadrat wachsenden Gesetz. Ist die Winkelgeschwindigkeit zu Beginn eines Intervalls ω₀ und bleibt die Winkelbeschleunigung α über die Dauer t, so ist der Winkelweg in diesem Intervall genau θ gleich ω₀ mal t plus die Hälfte von α mal t zum Quadrat. Das ist das Rotationsanalogon der linearen SUVAT-Gleichung s gleich u t plus die Hälfte von a t zum Quadrat: sie verknüpft Winkelweg, Anfangswinkelgeschwindigkeit, Winkelbeschleunigung und Zeit, ohne die Endwinkelgeschwindigkeit zu verlangen.

Die Anfangswinkelgeschwindigkeit ω₀ kann je nach gewähltem positivem Drehsinn positiv oder negativ sein; die Winkelbeschleunigung α kann ebenfalls positiv (Beschleunigung im positiven Sinn) oder negativ (Abbremsen oder Beschleunigung entgegengesetzt zur positiven Achse) sein. Die Zeit t ist die verstrichene Dauer des Intervalls und muss für diesen Rechner nichtnegativ sein — negatives t würde die kausale Lesart von «nach der Zeit t» umkehren, die Lernende suchen, wenn sie einen Winkelweg-Rechner nachschlagen. Ist t null, gibt es kein Intervall, also ist θ definitionsgemäß null.

Ist α null, ist die Rotation gleichförmig und der Winkelweg reduziert sich auf ω₀ mal t. Das Werkzeug wandelt keine Einheiten um: steht ω₀ in Radiant pro Sekunde und α in Radiant pro Sekunde zum Quadrat, muss t in Sekunden sein, damit ω₀ t und α t zum Quadrat dieselbe Winkeleinheit teilen und ihre Summe ein konsistenter Winkelweg ist.

Dieselbe Regel gilt in jedem kohärenten System —Umdrehungen pro Sekunde mit passender Winkelbeschleunigung oder Grad pro Sekunde nach konsistenter Umrechnung—, sodass Aufrufer ein System durchgängig behalten statt rad/s und RPM mitten in der Gleichung ohne Umrechnung zu mischen.

Hausaufgabenprüfung für Rotationskinematik

Studierende geben ω₀, α und t aus Lehrbuchaufgaben mit konstanter Winkelbeschleunigung ein und vergleichen handgeschriebene θ und Substitutionschritte mit einem deterministischen Ergebnis vor dem Abgeben.

Unit-Tests für Rotationshilfen in Simulatoren

Erzeugen Sie bekannte Spin-up-, Spin-down- und Nullzeit-Fälle sowie gezielte Ablehnungen bei nichtnumerischer Eingabe und negativer Zeit als erwartete Werte für Coding-Katas in Spielen oder Physik-Engines.

Labor-Vorprüfung vor Mehrsegment-Spin-Modellen

Pipelines prüfen zuerst den Winkelweg aus ω₀, α und t und gehen erst zu Endwinkelgeschwindigkeit oder Mehrintervall-Trajektorien über, wenn die Einintervall-Prüfung mit den Labornotizen übereinstimmt.

Wie berechnet man den Winkelweg aus ω₀, α und t?

Halten Sie alle drei in einem konsistenten Einheitensystem (z. B. rad/s, rad/s², s).

Was passiert bei nichtnumerischer Eingabe?

Fehlende Felder, leere Zeichenketten, Wörter und nichtendliche Werte werden abgelehnt und nicht berechnet.

Warum wird negative Zeit abgelehnt?

Verstrichene Dauer kann in diesem Modell «nach der Zeit t» nicht rückwärts laufen. Verwenden Sie nichtnegatives t; Zeit null liefert korrekt θ gleich null.

In welcher Einheit erscheint das Ergebnis?

In der Winkeleinheit, die sich aus Ihren Eingaben ergibt. Mit ω₀ in Radiant pro Sekunde, α in Radiant pro Quadratsekunde und der Zeit in Sekunden erhalten Sie Radiant. Der Rechner rechnet nicht um, mischen Sie also nicht rad/s und U/min.

Dürfen α oder ω₀ negativ sein?

Ja. Das Vorzeichen folgt der Drehrichtung, die Sie als positiv festlegen: Ein negatives α beschreibt ein Abbremsen, ein negatives ω₀ eine Drehung in Gegenrichtung. Mit α gleich null bleibt die Drehung gleichförmig, und der Winkelweg ist einfach ω₀ mal t.

Alles auf dieser Seite ist auch per API verfügbar. Dieser Abschnitt richtet sich an Teams, die es in ihre eigenen Systeme einbinden möchten; alle anderen nutzen einfach das Tool oben.

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

Authentifizierung per Bearer-Token. Ein einziger POST stellt die Aufgabe in die Warteschlange; das Ergebnis erhalten Sie per Webhook oder über einen signierten Link.

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"
  }
}

Die API arbeitet asynchron: Sie erhalten sofort eine task_id. Polling ist mit 1 Anfrage pro Sekunde erlaubt.

pro Anfrage$0.002

Der Preis steht auf der Seite – keine Tokens, keine Credits. Fehlgeschlagene Aufgaben werden nicht berechnet.

max_abs1000000000000
HTTPCodeBedeutung
401unauthorizedDer API-Schlüssel fehlt oder ist ungültig – prüfen Sie den Authorization-Header (Bearer).
402insufficient_balanceIhr Guthaben reicht für diese Aufgabe nicht aus – Aufladungen verfallen nicht.
404unknown_typeUnbekannter Aufgabentyp – prüfen Sie das Feld „type“ gegen den Katalog.
429rate_limitedZu viele Anfragen – warten Sie kurz; Polling ist mit 1 Anfrage pro Sekunde erlaubt.

Geben Sie drei endliche Zahlen ein —omega0 (anfängliche Winkelrate), alpha (konstante Winkelbeschleunigung) und t (nichtnegative Zeit)— und das Werkzeug liefert den gerundeten Winkelweg, eine lesbare Substitutionsgleichung, eine kurze Physikmeldung und geordnete Schritttexte, die Sie in Hausaufgabenprüfungen oder automatisierte Tests einfügen können. Nichtnumerische Eingaben und negative Zeit werden mit einem klaren invalid_input-Fehler abgelehnt, weil das Modell endliche Zahlen braucht und die verstrichene Dauer nicht rückwärts laufen kann; Zeit null liefert korrekt θ gleich null. Abbremsen (negatives alpha), umgekehrter Drehsinn und gleichförmige Rotation (alpha gleich null) werden über vorzeichenbehaftete omega0- und alpha-Werte unterstützt. Der Preis ist eine Pauschale von $0.002 pro erfolgreicher API-Anfrage; fehlgeschlagene Validierung wird nie berechnet.

Wie Sie die API aufrufen und was zurückkommt

Senden Sie einen JSON-Body mit drei erforderlichen endlichen Zahlen: omega0 (Aliase omega_i, omega_initial, w0 und initial_angular_velocity), alpha (Aliase angular_acceleration und ang_accel) und t (Aliase time und duration). Die Absolutwerte von omega0 und alpha müssen innerhalb der veröffentlichten Grenze von einer Billion bleiben; t muss zwischen null und einer Billion einschließlich liegen. Fehlgeschlagene Validierung —fehlende Felder, nichtendliche oder nichtnumerische Werte, Werte außerhalb absoluter Grenzen, nichtendliches Produkt, Winkelweg über der absoluten Kappe oder negatives t— liefert invalid_input und wird nie berechnet. Der Preis ist eine Pauschale von $0.002 pro erfolgreicher Anfrage mit Einheit item. Senden Sie bevorzugt JSON-Zahlen, wenn Sie den Client steuern; Zeichenkettenzahlen werden nur bei striktem endlichem Zahlenmuster akzeptiert, was Hausaufgaben-Formulare nutzbar hält, ohne beliebigen Text wie Wörter oder leere Zeichenketten zuzulassen.

Praktische Tipps, Grenzen und verwandte Suchen

Verwenden Sie vor dem Aufruf ein konsistentes Einheitensystem für alle drei Eingaben; diese Seite führt keine Umrechnung zwischen rad/s und RPM durch. Bevorzugen Sie diese Fähigkeit, wenn Sie Anfangswinkelgeschwindigkeit, konstante Winkelbeschleunigung und verstrichene Zeit bereits kennen und nur den Winkelweg brauchen; liefert die Quellaufgabe Endwinkelgeschwindigkeit statt Zeit, ordnen Sie zuerst eine andere rotierende kinematische Gleichung um. Round-Trip-Prüfungen sind einfach: rechnen Sie ω₀ t plus die Hälfte von α t zum Quadrat von Hand nach und bestätigen Sie die Übereinstimmung mit der veröffentlichten theta in derselben Zwölf-Dezimalstellen-Rundung der Antwort. Halten Sie omega0, alpha und t im veröffentlichten Absolutbereich, damit die Produkte ω₀ t und die Hälfte von α t zum Quadrat sowie ihre Summe in IEEE-Doppelpräzision auf dem Worker und im Browser endlich bleiben. Kombinieren Sie Unterrichtsbeispiele gezielt: omega0 gleich zehn, alpha gleich zwei, t gleich fünf ergibt theta gleich fünfundsiebzig; omega0 gleich zwanzig, alpha gleich minus vier, t gleich drei ergibt einen Netto-Winkelweg mit negativem Halb-alpha-Term; omega0 gleich fünf, alpha gleich null, t gleich zwölf zeigt gleichförmigen Rotationsweg von sechzig; und ein nichtnumerisches alpha oder t gleich minus eins zeigt den strengen invalid_input-Pfad. Beim Vermitteln von Richtungskonventionen halten Sie das Vorzeichen von alpha am positivem Drehsinn ausgerichtet, den Sie für omega0 gewählt haben, statt «langsamer werden» ohne Achsendefinition immer negativ zu setzen. Diese Seite richtet sich an Personen, die einen Winkelweg-Rechner, theta gleich omega null t plus halb alpha t zum Quadrat oder Rotationskinematik online suchen; sie ist keine vollständige rotierende SUVAT-Suite, die auch Endwinkelgeschwindigkeit oder Zeit bei gemischten Unbekannten löst, kein Integrator variabler Beschleunigung und kein linearer Wegrechner (nutzen Sie den linearen s gleich u t plus halb a t zum Quadrat Rechner für Translation). Fehlgeschlagene Aufgaben mit invalid_input verbrauchen kein Prepaid-Guthaben, was explorative Skripte günstig hält, wenn Lernende absichtlich ungültige Eingaben senden.

Können α oder ω₀ negativ sein?

Ja. Negatives alpha bedeutet Abbremsen oder Beschleunigung entgegen dem positiven Drehsinn; negatives omega0 bedeutet Anfangsrotation entgegen diesem Sinn. Nur die Zeit muss nichtnegativ sein.

Was kostet der Winkelweg-Rechner?

Das Browser-Werkzeug ist kostenlos. API-Anfragen nutzen das Prepaid-KIT-Guthaben zu $0.002 pro erfolgreichem Aufruf; ungültige Eingabe wird nicht berechnet.

Vollständige KIT-Dokumentation lesen →