Кръгово движение: еднообразно и еднообразно разнообразно

Кръговото движение (MC) е това, което се извършва от тяло по кръгова или криволинейна траектория.

Има важни величини, които трябва да се имат предвид при извършване на това движение, чиято ориентация на скоростта е ъглова. Това са периодът и честотата.

Периодът, който се измерва в секунди, е интервалът от време. Честотата, която се измерва в херци, е нейната непрекъснатост, тоест тя определя колко пъти се извършва въртенето.

Пример: Колата може да отнеме x секунди (период), за да заобиколи кръгово кръстовище, което може да направи един или повече пъти (честота).

Еднородно кръгово движение

Еднородно кръгово движение (MCU) се получава, когато тялото описва криволинейна пътека с постоянна скорост.

Например лопатките на вентилатора, лопатките на пасатора, виенското колело в увеселителния парк и колелата на автомобилите.

Еднообразно вариращо кръгово движение

Равномерно вариращото кръгово движение (MCUV) също описва криволинейна траектория, макар и своята скоростта варира по време на курса.

По този начин ускореното кръгово движение е такова, при което обект излиза от покой и започва да се движи.

Формули за кръгово движение

За разлика от линейните движения, кръговото движение приема друг вид величина, наречена ъглови величини, където измерванията са в радиани, а именно:

Центробежна сила

НА центробежна сила присъства в кръгови движения, изчислявайки се по формулата на Втория закон на Нютон (Принцип на динамиката):

Където,

F_{° С}: центростремителна сила (N)
м: маса (кг)
The_{° С}: центростремително ускорение (m / s²)

центростремително ускорение

НА центростремително ускорение се среща в тела, които следват кръгова или криволинейна траектория, като се изчислява по следния израз:

Където,

НА_{° С}: центростремително ускорение (m / s²)
v: скорост (m / s)
r: радиус на кръговата пътека (m)

Ъглова позиция

Представено от гръцката буква phi (φ), ъгловото положение описва дъгата на част от траекторията, посочена с определен ъгъл.

φ = S / r

Където,

φ: ъглово положение (rad)
с: позиция (m)
r: радиус на окръжността (m)

Ъглово изместване

Представено от Δφ (делта фи), ъгловото изместване определя крайното ъглово положение и началното ъглово положение на траекторията.

Δφ = ΔS / r

Където,

Δφ: ъглово изместване (rad)
С: разлика между крайната позиция и началната позиция (m)
r: радиус на обиколката (m).

Средна ъглова скорост

НА ъглова скорост, представена с гръцката буква омега (ω), показва ъгловото изместване от интервала от време на движението по траекторията.

ω_м = Δφ / Δt

Където,

ω_м: средна ъглова скорост (rad / s)
Δφ: ъглово изместване (rad)
T. интервал от време на движение

Трябва да се отбележи, че тангенциалната скорост е перпендикулярна на ускорението, което в този случай е центростремително. Това е така, защото винаги сочи към центъра на траекторията и не е нула.

Средно ъглово ускорение

Представено от гръцката буква алфа (α), ъгловото ускорение определя ъгловото изместване през интервала от време на траекторията.

α = ω / Δt

Където,

α: средно ъглово ускорение (rad / sec²)
ω: средна ъглова скорост (rad / s)
T: времеви интервал (и) на траекторията

Вижте също: Формули за кинематика

Упражнения с кръгови движения

1. (PUC-SP) Lucas беше представен с вентилатор, който след 20 секунди след включване достига честота от 300 об / мин при равномерно ускорено движение.

Научният дух на Лукас го накара да се замисли какъв ще бъде броят завъртания, направени от лопатките на вентилатора през този период от време. Използвайки знанията си по физика, той откри

а) 300 обиколки
б) 900 обиколки
в) 18000 обиколки
г) 50 обиколки
д) 6000 обиколки

Вижте Отговор

Правилна алтернатива: г) 50 обиколки.

Вижте също: Формули по физика

2. (UFRS) Тяло с равномерно кръгово движение изпълнява 20 оборота за 10 секунди. Периодът (в s) и честотата (в s-1) на движението са съответно:

а) 0,50 и 2,0
б) 2,0 и 0,50
в) 0,50 и 5,0
г) 10 и 20
д) 20 и 2.0

Вижте Отговор

Правилна алтернатива: а) 0,50 и 2,0.

За повече въпроси вижтеУпражнения по равномерно кръгово движение.

3. (Unifesp) Баща и син карат колелата си и вървят рамо до рамо със същата скорост. Известно е, че диаметърът на колелата на велосипеда на бащата е два пъти диаметъра на колелата на велосипеда на сина.

Може да се каже, че колелата на велосипеда на бащата се въртят с

а) половината от честотата и ъгловата скорост, с които се въртят колелата на велосипеда на детето.
б) същата честота и ъглова скорост, с които се въртят колелата на велосипеда на детето.
в) удвоена честота и ъглова скорост, с които се въртят колелата на велосипеда на детето.
г) същата честота като колелата на велосипеда на детето, но с половината от ъгловата скорост.
д) същата честота като колелата на велосипеда на детето, но с двойна ъглова скорост.

Вижте Отговор

Правилна алтернатива: а) половината от честотата и ъгловата скорост, с които се въртят колелата на велосипеда на детето.

Прочетете и вие:

• Униформено движение
• Еднородно праволинейно движение
• Количество на движение