Conversor de velocidad angular
Convierta la velocidad angular (RPM, rad/s, deg/s, Hz, grad/s) al instante con nuestro motor cinemático. Incluye puente de velocidad lineal motor-rueda (v = ω·r), simulador dinámico de engranajes SVG, cálculo de relación de transmisión y comparador tacométrico.
Conversores de UnidadesOmni-Grid Científico
Escriba en cualquier unidad para calcular instantáneamente todas las demás.
Estándar industrial y automotriz para ejes rotativos
Unidad fundamental del SI para velocidad rotacional
Tasa angular en articulaciones robóticas y navegación
Frecuencia de rotación en ciclos por segundo
Velocidad angular centesimal (400 grad = 2π)
= 20.0 ms por rotación
Visualizador Mecánico Dinámico
Velocidad de Rotación Simulada: 3000 RPM (0.12s/rev)
Puente de Velocidad Lineal Motor-Rueda
Acopla la velocidad angular con el radio de la rueda para calcular la velocidad tangencial (v = ω · r).
Cómo usar el conversor de velocidad angular
Guía paso a paso para calcular velocidades rotacionales, velocidades lineales tangenciales y transmisiones mecánicas.
Introduzca la velocidad angular en cualquier unidad
Escriba el valor en cualquiera de las casillas (RPM, rad/s, °/s, Hz o grad/s). Todas las demás unidades se recalculan instantáneamente.
Consulte el periodo y la frecuencia de rotación
Compruebe el tiempo de ciclo por vuelta (en segundos y milisegundos) y la frecuencia en hercios (rev/s) para análisis cinemáticos precisos.
Seleccione referencias de ingeniería
Haga clic en ajustes preestablecidos como la rotación terrestre, un tocadiscos de vinilo, un motor de inducción AC o un husillo CNC para calibración inmediata.
Calcule la velocidad tangencial (v = ω · r)
Indique el radio de la rueda o polea con su unidad (cm, mm, m, in, ft) para obtener la velocidad lineal de avance en km/h, m/s, mph y la aceleración centrípeta en g.
Simule cajas de engranajes y reductores
Despliegue el simulador de transmisión para modelar reducciones de velocidad o sobremarchas mediante relación directa o número de dientes (Z₁ : Z₂).
Copie y exporte la ficha cinemática
Pulse "Copiar Especificación" para exportar una ficha técnica completa con velocidad de motor, radio, velocidad de desplazamiento y relación de transmisión.
Preguntas frecuentes (FAQ)
Respuestas técnicas clave sobre velocidad angular, dinámica rotacional y relaciones de transmisión.
Q:¿Cuál es la diferencia entre velocidad angular y velocidad lineal tangencial?
La velocidad angular (ω) cuantifica la rapidez con la que un cuerpo rota alrededor de un eje (en rad/s o RPM), independientemente de su tamaño. La velocidad tangencial (v = ω · r) es la velocidad lineal real con la que se desplaza un punto situado a un radio r respecto al eje.
Q:¿Cómo se convierten RPM a radianes por segundo (rad/s)?
Una revolución equivale a 2π radianes y un minuto a 60 segundos. Por tanto, se multiplica el valor en RPM por 2π / 60 (aproximadamente 0,10472). Por ejemplo: 3.000 RPM × (π / 30) ≈ 314,16 rad/s.
Q:¿Cómo se convierten radianes por segundo (rad/s) a grados por segundo (°/s)?
Dado que π radianes equivalen a 180 grados, 1 rad/s es igual a 180 / π ≈ 57,2958°/s. Multiplique el valor en rad/s por aproximadamente 57,2958 para obtener grados por segundo.
Q:¿Cómo influye la relación de transmisión en la velocidad y el par?
En una transmisión ideal sin pérdidas, un reductor (relación i > 1) divide la velocidad angular de salida entre i y multiplica el par motriz por i. Por el contrario, un multiplicador u overdrive (i < 1) aumenta la velocidad de giro dividiendo el par disponible.
Q:¿Qué es la aceleración centrípeta y cómo depende de la velocidad de giro?
La aceleración centrípeta (a꜀ = ω² · r) es la aceleración radial hacia el centro necesaria para mantener la trayectoria circular. Al depender del cuadrado de la velocidad angular (ω²), duplicar las revoluciones cuadruplica la fuerza centrífuga en la periferia.
Q:¿Cuál es la relación entre velocidad angular y frecuencia en hercios (Hz)?
La frecuencia en hercios mide las revoluciones completas por segundo (1 Hz = 1 rev/s = 60 RPM). Como cada revolución abarca 2π radianes, la velocidad angular se calcula mediante ω = 2π · f (o f = ω / 2π).
- ω (Omega): Velocidad angular (rad/s, rad/min).
- RPM: Velocidad de rotación (Revoluciones por minuto, rev/min).
- v: Velocidad lineal tangencial (m/s, km/h).
- r: Radio de la rueda o círculo primitivo (m, cm, mm).
- ac: Aceleración centrípeta (m/s², g).
- i: Relación de transmisión del engranaje (Z2 / Z1).
- Z1, Z2: Número de dientes del piñón conductor y del engranaje conducido.
Tabla de Conversor de velocidad angular
| Unidad | rad/s | deg/s | rev/s | rev/min (RPM) |
|---|---|---|---|---|
| 1 rad/s | 1 | 57,2957795131 | 0,1591549431 | 9,5492965855 |
| 1 deg/s | 0,0174532925 | 1 | 0,0027777778 | 0,1666666667 |
| 1 rev/s | 6,2831853072 | 360 | 1 | 60 |
| 1 rev/min (RPM) | 0,1047197551 | 6 | 0,0166666667 | 1 |
¿Qué es Conversor de velocidad angular?
Convierta la velocidad angular (RPM, rad/s, deg/s, Hz, grad/s) con nuestro Motor de Cinemática de precisión. Esta suite técnica incluye un solucionador de relación de transmisión de caja de cambios para calibrar sistemas mecánicos complejos. El puente de velocidad lineal utiliza la relación v = ω · r para transformar las revoluciones del motor en tracción directa. Además, el simulador de engranajes SVG dinámico permite visualizar cómo las diferentes configuraciones de dientes afectan el par y la velocidad final del eje.
Ejemplo Práctico de Cálculo
Una investigadora de robótica en Madrid está diseñando un brazo articulado para una línea de ensamblaje automatizada. Necesita convertir la velocidad del motor paso a paso de grados por segundo a radianes por segundo para su algoritmo de control PID. Utilizando el simulador de engranajes, visualiza la transferencia de movimiento a través de las articulaciones, asegurando que el efector final se mueva a la velocidad lineal exacta requerida para manipular microchips frágiles sin dañarlos.
Momento Lineal vs. Momento Angular: El Puente Físico
La mecánica de traslación y la cinemática de rotación se rigen por elegantes simetrías matemáticas:
| Dominio Cinemático | Traslación (Lineal) | Rotación (Angular) | Relación de Acoplamiento |
|---|---|---|---|
| Desplazamiento | Posición x (m) | Ángulo θ (rad) | s = θ · r |
| Velocidad | Velocidad lineal v (m/s) | Velocidad angular ω (rad/s) | v = ω · r |
| Inercia / Masa | Masa m (kg) | Momento de inercia I (kg·m²) | I = ∫ r² dm |
| Cantidad de Movimiento | Momento lineal p = m·v | Momento angular L = I·ω | L = r × p |
| Fuerza / Par Dinámico | Fuerza F = m·a (N) | Par motor τ = I·α (N·m) | τ = r · F sen(φ) |
| Energía Cinética | Ek = ½mv² | Ek = ½Iω² | Total Ek = ½mv² + ½Iω² |
Cinemática de Trenes de Engranajes y Transmisiones
En las cadenas cinemáticas reales, los motores rara vez se acoplan directamente a las ruedas motrices. Una caja reductora proporciona ventaja mecánica gobernada por la relación de transmisión i:
Despreciando las pérdidas por fricción, la potencia mecánica se conserva: P = τentrada · ωentrada = τsalida · ωsalida. Por consiguiente, el par disponible en el eje de salida es:
donde η representa la eficiencia mecánica. Un reductor de 3:1 disminuye la velocidad de rotación a un tercio mientras triplica el par motriz disponible.
Tutoriales de Ingeniería Cinemática Paso a Paso
Tutorial 1: Dimensionamiento del Chasis de un Robot Móvil
Escenario: Una plataforma robótica móvil utiliza ruedas con un radio r = 12 cm (0,12 m). El servomotor gira a 1.200 RPM. Calcule la velocidad lineal de avance del robot en m/s y km/h.
- Convertir RPM a radianes por segundo:
ω = 1.200 × (2π / 60) ≈ 125,664 rad/s - Calcular la velocidad lineal tangencial:
v = ω · r = 125,664 rad/s × 0,12 m ≈ 15,08 m/s - Convertir a km/h:
vkm/h = 15,08 × 3,6 ≈ 54,29 km/h
Tutorial 2: Velocidad Periférica de Corte de un Husillo CNC
Escenario: Una fresa cilíndrica con diámetro D = 10 mm (radio r = 5 mm = 0,005 m) gira a 18.000 RPM. Determine la velocidad periférica de corte en los filos de la herramienta:
- Velocidad angular:
ω = 18.000 × (2π / 60) ≈ 1.884,96 rad/s - Velocidad tangencial en el filo:
v = 1.884,96 rad/s × 0,005 m = 9,42 m/s = 565,5 m/min
Historia y Origen
El estudio riguroso de la cinemática en España tiene raíces históricas en las academias navales del siglo XVIII, donde comprender la velocidad de rotación de cabrestantes y poleas era vital para izar las velas de los galeones. La revolución industrial transformó estos principios náuticos en la base matemática de la automatización industrial, haciendo de la velocidad angular un parámetro indispensable para la ingeniería mecatrónica moderna.