O tasaisesti vaihteleva pyöreä liiketai yksinkertaisesti MCUV, on kiihdytetty liike, jossa hiukkanen liikkuu vakiosäteistä pyöreää polkua pitkin. Toisin kuin tasainen pyöreä liike, MCUV: ssä on lisäksi sentripetaalikiihtyvyys, yksi kulmakiihtyvyys, vastuussa nopeuden vaihtelusta, jolla kulma ylitetään.
Yhtenäisesti vaihteleva pyöreä liike voidaan ymmärtää helpommin, jos tiedämme MUV, koska MCUV-yhtälöt ovat samanlaisia kuin ne, mutta niitä sovelletaan kulmamääriin.
Katso myös: Yhtenäinen pyöreä liike (MCU) - käsitteet, kaavat, harjoitukset
MCU ja MCUV
MCU ja MCUV he ovat pyöreät liikkeet, mutta MCU: ssa kulmanopeus on vakio eikä kulmakiihtyvyyttä ole. MCUV: ssä kulmanopeus on vaihteleva, johtuen jatkuvasta kulmakiihtyvyydestä. Huolimatta siitä, että MCU kutsutaan tasaiseksi pyöreäksi liikkeeksi, se on kiihdytetty liike, kuten molemmissa on keskiökiihtyvyys, joka saa hiukkasen kehittymään pyöreän polun.
MCUV-teoria
Kuten sanoimme, MCUV on se, jossa hiukkanen kehittää pyöreän liikeradan
salamavakio. Keskipiteaalisen kiihtyvyyden lisäksi, joka on vastuussa hiukkasen tangentiaalisen nopeuden suunnan muuttamisesta jatkuvasti, on myös kiihtyvyyskulmikas, mitattuna rad / s². Tämä kiihtyvyys mittaa vaihteluantaanopeuskulmikas ja koska se on tasaisesti vaihteleva liike, sillä on vakio moduuli.MCUV-yhtälöt ovat samanlaisia kuin MUV (Uniformly Varied Motion) -yhtälöt, mutta sen sijaan, että käytämme sijainnin ja nopeuden tuntiyhtälöitä, käytämme MCUV-yhtälöitä. yhtälöttuntiakulmat.
Katso myös: Mekaniikka - liiketyypit, kaavat ja harjoitukset
Älä lopeta nyt... Mainonnan jälkeen on enemmän;)
MCUV-kaavat
MCUV-kaavat on helppo ymmärtää, jos ymmärrät jo tasaisesti vaihtelevan liikkeen. Kutakin MUV-kaavaa varten on vastaava MCUV: ssä. Katsella:
vF ja sinä0 - lopullinen ja alkunopeus (m / s)
ωF ja ω0 - lopullinen ja alkukulmanopeus (rad / s)
- kiihtyvyys (m / s²)
α - kulmakiihtyvyys (rad / s²)
t - ajankohta (t)
Yllä näytämme tuntinopeusfunktiot, jotka liittyvät vastaavasti MUV: ään ja MCUV: ään. Alla tarkastellaan sijainnin tuntikohtaista toimintaa kussakin näistä tapauksista.
sF ja S0- loppu- ja lähtöasennot (m)
ΘF ja Θ0 - lopullinen ja alkukulma-asento (rad)
Edellä esitettyjen kahden perusyhtälön lisäksi on myös Torricellin yhtälö MCUV: lle. Katso:
S - tilan siirtymä (m)
ΔΘ – kulmapoikkeama (rad)
On myös kaava, jota käytetään nimenomaisesti laskemaan liikkeen kiihtyvyys:
Nyt kun tiedämme tärkeimmät MCUV-kaavat, meidän on tehtävä joitain harjoituksia. Älä viitsi?
Katsomyös: Seitsemän "kultaista" vinkkiä fysiikan opiskelemiseen yksin ja suoriutumiseen kokeissa!
Ratkaistu harjoituksia MCUV: lla
Kysymys 1 - Hiukkanen liikkuu pyöreää polkua pitkin, jonka säde on 2,5 m. Tietäen, että t = 0 s: ssä tämän hiukkasen kulmanopeus oli 3 rad / s ja että ajankohtana t = 3,0 s, sen kulmanopeus oli yhtä suuri kuin 9 rad / s, tämän hiukkasen kulmakiihtyvyys rad / s² on yhtä suuri The:
a) 2,0 rad / s².
b) 4,0 rad / s².
c) 0,5 rad / s2.
d) 3,0 rad / s².
Resoluutio:
Lasketaan tämän hiukkasen kulmakiihtyvyys. Huomaa seuraava laskelma:
Laskelman perusteella havaitaan, että tämän hiukkasen kulmakiihtyvyys on 2 rad / s², joten oikea vaihtoehto on kirjain a.
Kysymys 2 - Hiukkanen kehittää MCUV: n lepotilasta kiihtyvällä nopeudella 2,0 rad / s². Määritä tämän hiukkasen kulmanopeus ajanhetkellä t = 7,0 s.
a) 7,0 rad / s
b) 14,0 rad / s
c) 3,5 rad / s
d) 0,5 rad / s
Resoluutio:
Vastaamme tähän kysymykseen käyttämällä MCU: n tuntinopeustoimintoa. Katsella:
Laskelmamme mukaan hiukkasen kulmanopeus hetkellä t = 7,0 s on yhtä suuri kuin 14,0 rad / s, joten oikea vaihtoehto on kirjain B.
Kirjailija: Rafael Hellerbrock
Fysiikan opettaja
