円運動ユニフォーム で発生する動きの一種です 速度登る絶え間ない 形の軌道に沿って サーキュラー。 形容詞のユニフォームを受け取っているにもかかわらず、この動きは 加速、 速度ベクトルの方向の変化は、 求心加速度 半径方向の方向で、その方向は曲線の中心を指します。
も参照してください: 均一な動き –公式、概念、演習
均一な円運動の紹介
均一な円運動 (MCU)は、粒子が一定の半径の円形パスに沿って移動するものです。 このタイプの動きでは、両方 スカラー速度 について 角速度 一定ですが、 動きは加速、 このタイプの軌道では、半径の方向を指し、常に曲線の中心に向かう加速度が必要であるため、 求心加速度.
でカバーされた軌道以来 MCU é 円形、 粒子が通過する空間(ΔS)は、次の式から計算できます。 円周の弧、そのため、完全なターンの長さは次のようになります。 2πR、 ここで、Rはこの円の半径の大きさを表します。
スカラー速度vdo 均一な円運動は、次の比率によって計算されます。 スペース旅行した (ΔS)と ブレークに時間 (Δt)、以下に示すように:
上記の式では、角度量を空間量から分離することができます。 これを行うことにより、 速度登る。 このような式は、粒子が移動するスカラー速度の係数が、 速度角度 (ω)と パス半径 (R)。
THE 速度角度 一般的に呼ばれます 周波数角度 そしてまたから 脈動。 その測定単位は ラジアン/秒 (ラジアン/秒)。 ただし、ラジアンは 角度測定、ではなく 物理量、厳密に言えば、角速度の測定単位はsです。-1、これはヘルツ(Hz)に相当します。
角速度は、円運動の他の2つの重要な量にも関係しています。 頻度(f) そして 期間(T)。 測定単位がHzでもある周波数は、粒子の回転量を示します 毎秒実行されますが、期間はこのパーティクルが1周するのに必要な時間を示します コンプリート。 したがって、周波数と周期は反比例する量であり、互いに関連しています。 見る:
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MCUの求心加速度
THE 求心加速度 それは 常に曲線の中心を指す 円運動の粒子によって実行されます。 この加速は、 トラクション, 摩擦力, 磁力、とりわけ。
ちょうどのように スカラー加速
、求心加速度はで測定されます MS². ただし、求心加速度の物理的意味は、スカラー加速度の意味とは異なります。 後者は 速度の大きさの変化、求心加速度は 速度方向の変化、キャラクターのおかげで ベクター 円運動における速度の。THE 式 で粒子の求心加速度の大きさを計算するために使用されます MCU 以下のとおりであります:
あまりにも読んでください: 円運動:MCUとMCUV
均一な円運動に関する解決済みの演習
質問1 -一定の速度2.0m / sで、0.5mに等しい均一な半径の軌道上で均一な円運動を発生させる粒子の角速度を決定します。
a)1.5ラジアン/秒
b)3.0ラジアン/秒
c)4.0ラジアン/秒
d)1.0 rad / s
解決:
運動ステートメントによって提供された情報に基づいて、角速度を計算します。
私たちの計算によると、この粒子の角速度は4.0 rad / sに等しいことがわかったので、正しい代替案は次のとおりです。 文字C。
質問2 - 均一な円運動をしている粒子は、4.0秒の時間間隔で半径2.0mの円周を2回転します。 この動きの周期と頻度を決定します。
a)0.5Hzおよび2.0秒
b)0.4Hzおよび4.0秒
c)4.0Hzおよび2.0秒
d)2.0Hzおよび4.0秒
解決:
このステートメントは、パーティクルが4.0秒で2ラウンドを完了することを示しています。これは、各ラウンドを完了するのに2.0秒かかることを示しています。 したがって、この結果が期間です。 次に、周波数は周期の逆数によって定義され、1/2、つまり0.5 Hzに等しくなければならないため、正しい代替案は次のようになります。 文字a。
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RafaelHellerbrock著
物理の先生