Körkörös mozgásegyenruha olyan típusú mozgás, amely a sebességmászikállandó alakú pálya mentén Kör alakú. Annak ellenére, hogy megkapta a jelző egyenruháját, ez a mozgalom az felgyorsult, mivel a sebességvektor irányának változása magában foglalja a centripetális gyorsulás sugárirányú, amelynek iránya a görbe közepére mutat.
Lásd még: egységes mozgás - képletek, fogalmak, gyakorlatok
Bevezetés az egyenletes körmozgásba
egységes körmozgás (MCU) egy olyan részecske, amelyben egy részecske állandó sugarú körpályán mozog. Az ilyen típusú mozgásokban mind a skaláris sebesség hogy szögsebesség állandóak, de a mozgás azfelgyorsult, mivel az ilyen típusú pályán szükség van egy gyorsulásra, amely a sugár irányába mutat, mindig a görbe közepe felé, ún. centripetális gyorsulás.
Mivel a pályát a MCU é Kör alakú, a részecske által bejárt tér (ΔS) kiszámítható a-ból körkörív, így egy teljes kanyar hossza megegyezik 2πR, ahol R ennek a körnek a sugara nagyságát jelenti.
A skaláris sebesség v do egységes körmozgásviszont kiszámítja a térutazott (ΔS) és a szünetban benidő (Δt) az alábbiak szerint:
A fenti képletben lehetőség van a szögmennyiségek elválasztására a térbeli mennyiségektől. Ezzel egy újabb képlet a sebességmászik. Egy ilyen képlet azt mutatja, hogy a skaláris sebesség modulusa, amelyben a részecske mozog, kiszámítható a sebességszögletes (ω) és a pálya sugara (R).
A sebességszögletes szokás hívni frekvenciaszögletes és onnan is lüktetés. Mértékegysége a radián másodpercenként (rad / s). Mivel azonban a radián a szögmérés, és nem a fizikai mennyiség, a szögsebesség mértékegysége szigorúan véve az s-1, ami egyenértékű a hercussal (Hz).
A szögsebesség a körmozgások két másik fontos mennyiségéhez is kapcsolódik: frekvencia (f) és időszak (T). A frekvencia, amelynek mértékegysége szintén a Hz, jelzi a részecske által elért forgásmennyiséget másodpercenként végez, míg a periódus azt az időt jelöli, amely ahhoz szükséges, hogy a részecske egy kört meg tudjon menni teljes. Így a gyakoriság és a periódus fordítottan arányos mennyiségek, és összefüggenek egymással. Néz:
Ne álljon meg most... A reklám után még több van;)
Centripetális gyorsulás az MCU-n
A centripetális gyorsulás az, amelyik mindig a görbe közepére mutasson amelyet egy részecske körkörös mozgásban végez. Ezt a gyorsulást a vontatás, súrlódási erő, mágneses erőtöbbek között.
Akárcsak a skaláris gyorsulás, centripetális gyorsulást mérünk Kisasszony². A centripetális gyorsulás fizikai jelentése azonban eltér a skaláris gyorsulás jelentésétől. Míg az utóbbi a a sebesség nagyságának változása, a centripetális gyorsulás azt jelzi, hogy a sebességváltozáshála a karakternek vektor sebességgel a körmozgásban.
A képlet a részecske centripetális gyorsulásának nagyságának kiszámítására szolgál MCU az alábbiak:
Olvassa el: Körmozgás: MCU és MCUV
Megoldott gyakorlatok az egyenletes körmozgásról
1. kérdés -Határozza meg annak a részecskének a szögsebességét, amely egyenletes körmozgást fejleszt egy egyenletes sugarú pályán, amely egyenlő 0,5 m-rel, 2,0 m / s állandó sebességgel.
a) 1,5 rad / s
b) 3,0 rad / s
c) 4,0 rad / s
d) 1,0 rad / s
Felbontás:
A gyakorlat kimutatása alapján kapott információk alapján kiszámoljuk a szögsebességet.
Számításaink szerint azt találtuk, hogy ennek a részecskének a szögsebessége 4,0 rad / s, tehát a helyes alternatíva C. betű
2. kérdés - Egy egyenletes körmozgású részecske 2 fordulatot tesz ki egy 2,0 m sugarú kerületen, 4,0 s időintervallumban. Határozza meg ennek a mozgásnak az időszakát és gyakoriságát.
a) 0,5 Hz és 2,0 s
b) 0,4 Hz és 4,0 s
c) 4,0 Hz és 2,0 s
d) 2,0 Hz és 4,0 s
Felbontás:
A nyilatkozat kimondja, hogy a részecske 2 kört 4,0 másodperc alatt teljesít, ami azt jelzi, hogy az egyes körök teljesítéséhez 2,0 másodpercre van szükség. Ez az eredmény tehát az az időszak. A frekvenciát viszont a periódus inverze határozza meg, és egyenlőnek kell lennie 1/2-vel, vagyis 0,5 Hz-rel, tehát a helyes alternatíva a betű.
* A gondolattérkép PDF formátumban történő letöltéséhez Kattints ide!
Rafael Hellerbrock
Fizikatanár
