Ringliikumineühtlane on liikumistüüp, mis toimub koos kiirusronimapidev mööda kuju trajektoori Ringkiri. Hoolimata omadussõna vormiriietuse saamisest on see liikumine nii kiirendatud, kuna kiirusvektori suuna muutus viitab a olemasolule tsentripetaalne kiirendus radiaalsuunas, mille suund osutab kõvera keskele.
Vaadake ka: ühtlane liikumine - valemid, mõisted, harjutused
Sissejuhatus ühtlasesse ringliikumisse
ühtlane ringliikumine (MCU) on selline, kus osake liigub mööda konstantse raadiusega ringteed. Seda tüüpi liikumises on nii skalaarne kiirus nagu nurkkiirus on konstantsed, kuid liikumine onkiirendatud, kuna seda tüüpi trajektooril on vaja kiirendust, mis osutab raadiuse suunas, alati kõvera keskpunkti suunas, nn. tsentripetaalne kiirendus.
Kuna trajektoor on kaetud MCU é Ringkiri, osakese läbitud ruumi (ΔS) saab arvutada a järgi ümbermõõdu kaar, nii et täieliku pöörde pikkus on võrdne 2πR, kus R tähistab selle ringi raadiuse suurust.
Skalaarne kiirus v do ühtlane ringliikuminearvutatakse omakorda suhtarvu vahel ruumireisinud (ΔS) ja murdaaastalaeg (Δt), nagu allpool näidatud:
Ülaltoodud valemis on võimalik nurksuurused eraldada ruumilistest suurustest. Seda tehes on veel üks valem kiirusronima. Selline valem näitab, et skalaarkiiruse moodul, milles osake liigub, saab arvutada toote kiirusnurgeline (ω) ja tee raadius (R).
THE kiirusnurgeline nimetatakse tavaliselt sagedusnurgeline ja ka alates pulseerimine. Selle mõõtühik on radiaan sekundis (rad / s). Kuna aga radiaan on a nurga mõõtja mitte a füüsiline kogus, on nurkkiiruse mõõtühik rangelt võttes s-1, mis on samaväärne hertsiga (Hz).
Nurkkiirus on seotud ka kahe teise ringliikumise jaoks olulise suurusega: sagedus (f) ja periood (T). Sagedus, mille mõõtühik on ka Hz, näitab osakese pöörlemiste hulka sooritatakse iga sekund, samas kui periood näitab aega, mis on vajalik selle osakese ühe ringi läbimiseks täielik. Seega on sagedus ja ajavahemik pöördvõrdelised suurused ja üksteisega seotud. Vaata:
Tsentripetaalne kiirendus MCU-l
THE tsentripetaalne kiirendus on see, mis osuta alati kõvera keskele sooritab osake ringliikumisel. Seda kiirendust saab saavutada a veojõud, hõõrdejõud, magnetiline jõud, teiste hulgas.
Täpselt nagu skalaarne kiirendus, tsentripetaalset kiirendust mõõdetakse Prl². Tsentripetaalse kiirenduse füüsiline tähendus erineb aga skalaarse kiirenduse tähendusest. Kui viimane tähistab kiiruse suuruse muutus, tsentripetaalne kiirendus näitab a kiiruse suuna muutus, tänu tegelasele vektor ringliikumise kiirus.
THE valem kasutatakse osakese tsentripetaalse kiirenduse suuruse arvutamiseks aastal MCU on järgmine:
Loe ka: Ringliikumine: MCU ja MCUV
Lahendatud harjutused ühtlasel ümmargusel liikumisel
Küsimus 1 -Määrake osakese nurkkiirus, mis arendab ühtlast ümmargust liikumist trajektooril, mille raadius on võrdne 0,5 m, konstantse kiirusega 2,0 m / s.
a) 1,5 rad / s
b) 3,0 rad / s
c) 4,0 rad / s
d) 1,0 rad / s
Resolutsioon:
Harjutusavalduses esitatud teabe põhjal arvutame välja nurkkiiruse.
Meie arvutuste kohaselt leidsime, et selle osakese nurkkiirus on võrdne 4,0 rad / s, seega on õige alternatiiv täht C.
2. küsimus - Ühtlase ümmarguse liikumisega osake täidab 2 pööret ümbermõõdul, mille raadius on võrdne 2,0 m, ajavahemikus 4,0 s. Määrake selle liikumise periood ja sagedus.
a) 0,5 Hz ja 2,0 s
b) 0,4 Hz ja 4,0 s
c) 4,0 Hz ja 2,0 s
d) 2,0 Hz ja 4,0 s
Resolutsioon:
Avalduses öeldakse, et osake läbib 2 ringi 4,0 sekundiga, mis näitab, et iga ringi läbimiseks kulub 2,0 sekundit. See tulemus on seega periood. Sagedus on omakorda määratletud perioodi pöördvõrdega ja peab olema võrdne 1/2, st 0,5 Hz, nii et õige alternatiiv on täht a.
* Mõttekaardi allalaadimiseks PDF-failina Kliki siia!
Autor Rafael Hellerbrock
Füüsikaõpetaja
Allikas: Brasiilia kool - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/movimento-circular-uniforme-mcu.htm