円運動:均一および均一に変化

円運動(MC)は、円形または曲線の軌道で物体によって実行される運動です。

この動きを実行するときに考慮しなければならない重要な量があり、その速度方向は角度があります。 これらは期間と頻度です。

秒単位で測定される期間は、期間です。 ヘルツで測定される周波数は、その連続性です。つまり、回転が発生する回数を決定します。

例: ラウンドアバウトを一周するのに車がx秒(周期)かかる場合があります。これは1回以上(頻度)行うことができます。

均一な円運動

均一な円運動(MCU)は、物体が曲線経路を次のように描くときに発生します。 一定の速度.

たとえば、ファンブレード、ブレンダーブレード、遊園地の観覧車、車のホイールなどです。

均一に変化する円運動

均一に変化する円運動(MCUV)も曲線軌道を表しますが、 速度は異なります コースの最中。

したがって、加速された円運動は、物体が静止状態から抜け出し、動き始める運動です。

円運動の公式

線形運動とは異なり、円運動は別のタイプの大きさを採用しています。 角度の大きさ、ここで、測定値はラジアンです。

求心力

THE 求心力 ニュートンの第2法則(ダイナミクスの原理)の式を使用して計算され、円運動で存在します。

太字のFと太字のc添え字太字のスペース太字は太字のスペース太字m太字のスペース太字と同じです。 太字のスペース太字のaと太字のc添え字

どこ、

Fç:求心力(N)
m:質量(kg)
ザ・ç:求心加速度(m / s2)

求心加速度

THE 求心加速度 次の式で計算された、円形または曲線の軌道をたどる物体で発生します。

太字のAと太字のc添え字太字のスペース太字は太字のVに等しく、太字のRよりも太字の2の累乗

どこ、

THEç:求心加速度(m / s2)
v:速度(m / s)
r:円形パスの半径(m)

角位置

ギリシャ文字のファイ(φ)で表される角位置は、特定の角度で示される軌道の一部の弧を表します。

φ= S / r

どこ、

φ:角度位置(rad)
s:位置(m)
r:円の半径(m)

角変位

Δφ(デルタファイ)で表される角変位は、軌道の最終的な角度位置と初期の角度位置を定義します。

Δφ=ΔS/ r

どこ、

Δφ:角変位(rad)
S:終了位置と開始位置の差(m)
r:円の半径(m)。

平均角速度

THE 角速度ギリシャ文字のオメガ(ω)で表される、は、軌道内の動きの時間間隔による角変位を示します。

ωm =Δφ/Δt

どこ、

ωm:平均角速度(rad / s)
Δφ:角変位(rad)
t. 移動時間間隔

接線速度は加速度に垂直であり、この場合は求心性であることに注意してください。 これは、常に軌道の中心を指し、ヌルではないためです。

平均角加速度

ギリシャ文字のアルファ(α)で表される角加速度は、軌道の時間間隔にわたる角変位を決定します。

α=ω/Δt

どこ、

α:平均角加速度(ラジアン/秒2)
ω:平均角速度(rad / s)
t:軌道時間間隔(s)

も参照してください: キネマティクスフォーミュラ

円運動の練習

1. (PUC-SP)ルーカスには、電源を入れてから20秒後に、均一に加速された動きで300rpmの周波数に達するファンが提示されました。

ルーカスの科学的精神により、彼はその期間中にファンブレードによって行われた回転数がいくつになるのか疑問に思いました。 物理学の知識を使用して、彼は見つけました

a)300周
b)900周
c)18000周
d)50周
e)6000周

正しい代替案:d)50周。

も参照してください: 物理式

2. (UFRS)均一な円運動をしている物体は、10秒で20回転します。 動きの周期(s)と頻度(s-1)は、それぞれ次のとおりです。

a)0.50および2.0
b)2.0および0.50
c)0.50および5.0
d)10および20
e)20および2.0

正しい代替案:a)0.50および2.0。

その他の質問については、均一な円運動に関する演習.

3. (Unifesp)父と息子は自転車に乗って、同じ速度で並んで歩きます。 父親の自転車の車輪の直径は息子の自転車の車輪の直径の2倍であることが知られています。

父の自転車の車輪は

a)子供の自転車の車輪が回転する周波数と角速度の半分。
b)子供の自転車の車輪が回転するのと同じ周波数と角速度。
c)子供の自転車の車輪が回転する周波数と角速度の2倍。
d)子供の自転車の車輪と同じ周波数ですが、角速度は半分です。
e)子供の自転車の車輪と同じ周波数ですが、角速度は2倍です。

正しい代替案:a)子供の自転車の車輪が回転する周波数と角速度の半分。

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