Kružni pokretiodora je vrsta pokreta koja se javlja sa brzinapenjati sekonstantno uz putanju oblika Kružni. Unatoč tome što je dobio pridjev uniforma, ovaj je pokret ubrzano, budući da promjena smjera vektora brzine podrazumijeva postojanje a centripetalno ubrzanje radijalnog smjera, čiji smjer pokazuje na središte krivulje.
Pogledajte i: jednoliko kretanje - formule, pojmovi, vježbe
Uvod u jednoliko kružno gibanje
jednoliko kružno kretanje (MCU) je onaj u kojem se čestica kreće kružnom stazom konstantnog radijusa. U ovoj vrsti pokreta, oba skalarna brzina kao kutna brzina su stalni, ali kretanje jeubrzano, budući da je u ovoj vrsti putanje potrebno imati ubrzanje, koje pokazuje u smjeru radijusa, uvijek prema središtu krivulje, tzv. centripetalno ubrzanje.
Budući da je putanja obuhvaćena u MCU é Kružni, prostor koji je čestica prešla (ΔS) može se izračunati iz a luk opsega, tako da cjeloviti zavoj ima duljinu jednaku 2πR, gdje R predstavlja veličinu radijusa ove kružnice.
Skalarna brzina v do jednoliko kružno kretanjezauzvrat se izračunava omjerom između prostorputovao (ΔS) i pauzauvrijeme (Δt), kao što je prikazano dolje:
U gornjoj formuli moguće je odvojiti kutne veličine od prostornih veličina. Čineći to, druga formula za brzinapenjati se. Takva formula pokazuje da se modul skalarne brzine kojom se čestica kreće može izračunati iz umnoška između brzinakutni (ω) i radijus puta (R).
THE brzinakutni obično se naziva frekvencijakutni a također iz pulsiranje. Njegova mjerna jedinica je radijan u sekundi (rad / s). Međutim, budući da je radijan a mjera kuta, a ne a fizička veličina, mjerna jedinica kutne brzine, strogo govoreći, je s-1, što je ekvivalentno hercu (Hz).
Kutna brzina također je povezana s dvije druge važne veličine za kružne pokrete: frekvencija (f) i razdoblje (T). Frekvencija, čija je mjerna jedinica također Hz, ukazuje na količinu rotacija koje čestica ima izvodi svake sekunde, dok razdoblje označava vrijeme potrebno da ova čestica prijeđe jedan krug dovršen. Dakle, učestalost i razdoblje su obrnuto proporcionalne i s njima povezane veličine. Gledati:
Centripetalno ubrzanje na MCU
THE centripetalno ubrzanje je onaj koji uvijek pokažite na središte krivulje izvedena česticom kružnim pokretima. Ovo ubrzanje može proizvesti a vuča, sila trenja, magnetska sila, između ostalih.
Baš kao i skalarno ubrzanje, centripetalno ubrzanje mjeri se u m / s². Međutim, fizičko značenje centripetalnog ubrzanja razlikuje se od značenja skalarnog ubrzanja. Dok ovo posljednje ukazuje na varijacija veličine brzine, centripetalno ubrzanje ukazuje na a promjena u smjeru brzine, zahvaljujući karakteru vektor brzine u kružnom kretanju.
THE formula koristi se za izračunavanje veličine centripetalnog ubrzanja čestice u MCU je kako slijedi:
Pročitajte i vi: Kružni pokret: MCU i MCUV
Riješene vježbe na jednoličnim kružnim pokretima
Pitanje 1 -Odrediti kutnu brzinu čestice koja razvija jednoliko kružno gibanje na putanji jednolikog radijusa jednakog 0,5 m, uz konstantnu brzinu od 2,0 m / s.
a) 1,5 rad / s
b) 3,0 rad / s
c) 4,0 rad / s
d) 1,0 rad / s
Rješenje:
Na temelju podataka danih u izjavi o vježbi izračunati ćemo kutnu brzinu.
Prema našim proračunima otkrili smo da je kutna brzina ove čestice jednaka 4,0 rad / s, pa je ispravna alternativa slovo C.
Pitanje 2 - Čestica ujednačenim kružnim kretanjem izvrši 2 okretaja na opsegu radijusa jednakog 2,0 m, u vremenskom intervalu od 4,0 s. Odredite razdoblje i učestalost ovog kretanja.
a) 0,5 Hz i 2,0 s
b) 0,4 Hz i 4,0 s
c) 4,0 Hz i 2,0 s
d) 2,0 Hz i 4,0 s
Rješenje:
Izjava navodi da čestica završava 2 kruga za 4,0 sekunde, što znači da je za završetak svakog kruga potrebno 2,0 s. Ovaj je rezultat, dakle, razdoblje. Frekvencija je, pak, definirana obrnutom od razdoblja i mora biti jednaka 1/2, odnosno 0,5 Hz, pa je ispravna alternativa slovo A.
* Za preuzimanje mape uma u PDF-u, Kliknite ovdje!
Napisao Rafael Hellerbrock
Učitelj fizike
Izvor: Brazil škola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/movimento-circular-uniforme-mcu.htm