Pyöreä liikeyhtenäinen on eräänlainen liike, jota tapahtuu nopeuskiivetävakio pitkin muodon polkua Pyöreä. Huolimatta siitä, että hän on saanut adjektiivipuvun, tämä liike on kiihtynyt, koska nopeusvektorin suunnan muutos merkitsee a: n olemassaoloa sentripetaalikiihtyvyys radiaalisuunnassa, jonka suunta osoittaa käyrän keskustaan.
Katso myös: yhtenäinen liike - kaavat, käsitteet, harjoitukset
Johdanto tasaiseen pyöröliikkeeseen
tasainen pyöreä liike (MCU) on sellainen, jossa hiukkanen liikkuu vakiosäteistä pyöreää polkua pitkin. Tämän tyyppisessä liikkeessä molemmat skalaarinen nopeus kuten kulmanopeus ovat vakioita, mutta liike onkiihtynyt, koska tämäntyyppisessä liikeradassa on oltava kiihtyvyys, joka osoittaa säteen suuntaan aina kohti käyrän keskustaa, nimeltään sentripetaalikiihtyvyys.
Koska liikerata kattaa MCU é Pyöreä, hiukkasen kulkeman tilan (ΔS) voidaan laskea a: sta kaaren ympärysmitta, niin että koko käännöksen pituus on yhtä suuri kuin 2πR, missä R edustaa tämän ympyrän säteen suuruutta.
Skalaarinen nopeus v do tasainen pyöreä liikelasketaan puolestaan tilaamatkusti (ΔS) ja taukosisäänaika (Δt), kuten alla on esitetty:
Yllä olevassa kaavassa on mahdollista erottaa kulmamäärät tilamääristä. Tekemällä tämän, toinen kaava nopeuskiivetä. Tällainen kaava osoittaa, että skalaarisen nopeuden moduuli, jolla partikkeli liikkuu, voidaan laskea nopeuskulmikas (ω) ja polun säde (R).
THE nopeuskulmikas kutsutaan yleisesti taajuuskulmikas ja myös syke. Sen mittayksikkö on radiaani sekunnissa (rad / s). Koska radiaani on kuitenkin a kulman mitta, eikä a fyysinen määrä, kulmanopeuden mittayksikkö on tarkalleen ottaen s-1, joka vastaa hertsiä (Hz).
Kulmanopeus liittyy myös kahteen muuhun tärkeään suureeseen pyöreille liikkeille: taajuus (f) ja jakso (T). Taajuus, jonka mittayksikkö on myös Hz, osoittaa hiukkasen pyörimismäärän suorittaa joka sekunti, kun taas jakso osoittaa ajan, joka tarvitaan tälle hiukkaselle yhden kierroksen kulkemiseen saattaa loppuun. Täten taajuus ja jakso ovat kääntäen verrannollisia ja niihin liittyviä määriä. Katsella:
Älä lopeta nyt... Mainonnan jälkeen on enemmän;)
Keskiosan kiihtyvyys MCU: lla
THE sentripetaalikiihtyvyys on se, joka osoita aina käyrän keskelle suoritetaan hiukkasella pyöreässä liikkeessä. Tämä kiihtyvyys voidaan tuottaa a pito, kitkavoima, magneettinen voima, muiden joukossa.
Aivan kuten skalaarikiihtyvyys, sentripetaalikiihtyvyys mitataan neiti². Keskisuuntaisen kiihtyvyyden fyysinen merkitys eroaa kuitenkin skalaarisen kiihtyvyyden merkityksestä. Vaikka jälkimmäinen osoittaa nopeuden suuruuden vaihtelu, keskisuuntainen kiihtyvyys osoittaa a nopeuden vaihtelu, kiitos hahmosta vektori nopeuden pyöreässä liikkeessä.
THE kaava käytetään laskemaan hiukkasen keskipitkän kiihtyvyyden suuruus MCU on seuraava:
Lue myös: Pyöreä liike: MCU ja MCUV
Ratkaistut harjoitukset tasaiselle pyöröliikkeelle
Kysymys 1 -Määritä hiukkasen kulmanopeus, joka kehittää tasaisen pyöreän liikkeen tasaisella radalla, jonka säde on yhtä suuri kuin 0,5 m, vakionopeudella 2,0 m / s.
a) 1,5 rad / s
b) 3,0 rad / s
c) 4,0 rad / s
d) 1,0 rad / s
Resoluutio:
Harjoituslausunnon antamien tietojen perusteella laskemme kulmanopeuden.
Laskelmiemme mukaan havaitsimme, että tämän hiukkasen kulmanopeus on 4,0 rad / s, joten oikea vaihtoehto on kirjain C.
Kysymys 2 - Tasaisella pyöreällä liikkeellä oleva hiukkanen suorittaa kaksi kierrosta kehällä, jonka säde on 2,0 m, 4,0 sekunnin ajan. Määritä tämän liikkeen jakso ja taajuus.
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
Resoluutio:
Lausunnossa todetaan, että hiukkanen suorittaa kaksi kierrosta 4,0 sekunnissa, mikä tarkoittaa, että kunkin kierroksen suorittaminen kestää 2,0 sekuntia. Tämä tulos on siis kausi. Taajuus puolestaan määritetään jakson käänteisarvolla ja sen on oltava yhtä suuri kuin 1/2, toisin sanoen 0,5 Hz, joten oikea vaihtoehto on kirjain a.
* Voit ladata mielikartan PDF-muodossa. Klikkaa tästä!
Kirjailija: Rafael Hellerbrock
Fysiikan opettaja
