წრიული მოძრაობაუნიფორმა არის მოძრაობის ტიპი, რომელიც ხდება სიჩქარეასვლამუდმივი ფორმის ტრაექტორიის გასწვრივ წრიული. მიუხედავად ზედსართავი სახეობის ფორმისა, ეს მოძრაობა არის დაჩქარებული, ვინაიდან სიჩქარის ვექტორის მიმართულების შეცვლა გულისხმობს a- ს არსებობას ცენტრიდანული აჩქარება რადიალური მიმართულების, რომლის მიმართულება მიუთითებს მრუდის ცენტრში.
იხილეთ აგრეთვე: ერთგვაროვანი მოძრაობა - ფორმულები, ცნებები, სავარჯიშოები
შესავალი ერთგვაროვანი წრიული მოძრაობით
ერთგვაროვანი წრიული მოძრაობა (MCU) არის ის, რომელშიც ნაწილაკი მოძრაობს მუდმივი რადიუსის წრიული ბილიკით. ამ ტიპის მოძრაობაში, ორივე სკალარული სიჩქარე როგორც კუთხის სიჩქარე მუდმივია, მაგრამ მოძრაობა არისდაჩქარებული, ვინაიდან ამ ტიპის ტრაექტორიაში აუცილებელია აჩქარება, რომელიც რადიუსის მიმართულებით მიუთითებს, ყოველთვის მრუდის ცენტრისკენ, ე.წ. ცენტრიდანული აჩქარება.
მას შემდეგ, რაც ტრაექტორია დაფარულია MCU é ცირკულარული, ნაწილაკის მიერ გადაკვეთილი სივრცე (ΔS) შეიძლება გამოითვალოს a
წრეწირის რკალიისე, რომ სრულ ბრუნვას სიგრძის ტოლი აქვს 2πR, სადაც R წარმოადგენს ამ წრის რადიუსის სიდიდეს.სკალარული სიჩქარე v ერთგვაროვანი წრიული მოძრაობა, თავის მხრივ, გამოითვლება თანაფარდობა შორის სივრცეიმოგზაურა (ΔS) და შესვენებაწელსდრო (Δt), როგორც ნაჩვენებია ქვემოთ:
ზემოთ მოცემულ ფორმულაში შესაძლებელია კუთხის სიდიდეების გამოყოფა სივრცული სიდიდეებისაგან. ამით კიდევ ერთი ფორმულაა სიჩქარეასვლა. ასეთი ფორმულა გვიჩვენებს, რომ სკალარული სიჩქარის მოდული, რომელშიც მოძრაობს ნაწილაკი, შეიძლება გამოითვალოს პროდუქტისგან სიჩქარეკუთხოვანი (ω) და ბილიკის რადიუსი (რ)
სიჩქარეკუთხოვანი ჩვეულებრივ ეწოდება სიხშირეკუთხოვანი და ასევე აქედან პულსაცია. მისი საზომი ერთეულია რადიანი წამში (რადი / ს) ამასთან, ვინაიდან რადიანი არის a კუთხის საზომიდა არა ფიზიკური რაოდენობა, კუთხის სიჩქარის საზომი ერთეული, მკაცრად რომ ვთქვათ, არის s-1, რაც ჰერცის (Hz) ექვივალენტურია.
კუთხის სიჩქარე ასევე დაკავშირებულია წრიული მოძრაობის კიდევ ორ მნიშვნელოვან რაოდენობასთან: სიხშირე (ვ) და პერიოდი (T). სიხშირე, რომლის საზომი ერთეულია აგრეთვე Hz, მიუთითებს ნაწილაკის ბრუნვების რაოდენობაზე ასრულებს ყოველ წამს, ხოლო პერიოდი მიუთითებს ამ ნაწილაკის ერთი წრის გასვლისთვის საჭირო დროზე სრული ამრიგად, სიხშირე და პერიოდი უკუპროპორციული სიდიდეებია და ერთმანეთთანაა დაკავშირებული. Უყურებს:
ნუ გაჩერდები ახლა... რეკლამის შემდეგ მეტია;)
ცენტრიპეტის აჩქარება MCU- ზე
ცენტრიდანული აჩქარება არის ის, ვინც ყოველთვის მიუთითეთ მრუდის ცენტრში ნაწილაკი ასრულებს წრიულ მოძრაობაში. ეს აჩქარება შეიძლება წარმოიქმნას ა წევა, ხახუნის ძალა, მაგნიტური ძალა, სხვებს შორის.
ისევე, როგორც სკალარული აჩქარება, ცენტრიდანული აჩქარება იზომება ქალბატონი². ამასთან, ცენტრიდანული აჩქარების ფიზიკური მნიშვნელობა განსხვავდება სკალარული აჩქარების მნიშვნელობისგან. მიუხედავად იმისა, რომ ეს უკანასკნელი მიუთითებს სიჩქარის სიდიდის ვარიაცია, ცენტრიდანული აჩქარება მიუთითებს ა სიჩქარის მიმართულების ცვალებადობახასიათის წყალობით ვექტორი სიჩქარის წრიულ მოძრაობაში.
ფორმულა გამოიყენება ნაწილაკის ცენტრიდანული აჩქარების სიდიდის გამოსათვლელად MCU ასეთია:
წაიკითხეთ ასევე: წრიული მოძრაობა: MCU და MCUV
გადაჭრილი ვარჯიშები ერთგვაროვან წრიულ მოძრაობაზე
Კითხვა 1 -განსაზღვრეთ ნაწილაკის კუთხის სიჩქარე, რომელიც ავითარებს ერთგვაროვან წრიულ მოძრაობას ერთფეროვანი რადიუსის ტრაექტორიაზე, ტოლი 0,5 მ, მუდმივი სიჩქარით 2.0 მ / წმ.
ა) 1,5 რადი / წმ
ბ) 3.0 რადი / წმ
გ) 4,0 რადი / წმ
დ) 1.0 რადი / წმ
რეზოლუცია:
სავარჯიშო დებულების მიერ მოწოდებული ინფორმაციის საფუძველზე გამოვთვლით კუთხის სიჩქარეს.
ჩვენი გამოთვლებით დავადგინეთ, რომ ამ ნაწილაკის კუთხოვანი სიჩქარე ტოლია 4.0 რადი / წმ, ამიტომ სწორი ალტერნატივაა წერილი C.
კითხვა 2 - ნაწილაკი ერთგვაროვანი წრიული მოძრაობით ასრულებს 2 მონაცვლეობას წრეზე, რომლის რადიუსი ტოლია 2,0 მ, დროის ინტერვალით 4,0 წმ. განსაზღვრეთ ამ მოძრაობის პერიოდი და სიხშირე.
ა) 0,5 ჰერცი და 2.0 წმ
ბ) 0.4 ჰერცი და 4.0 წმ
გ) 4.0 ჰერცი და 2.0 წმ
დ) 2.0 ჰერცი და 4.0 წმ
რეზოლუცია:
განცხადებაში ნათქვამია, რომ ნაწილაკი 2 რაუნდს ასრულებს 4.0 წამში, რაც მიუთითებს იმაზე, რომ თითოეული წრის დასრულებას სჭირდება 2.0 წმ. ეს შედეგი არის პერიოდი. თავის მხრივ, სიხშირე განისაზღვრება პერიოდის ინვერსიით და უნდა იყოს 1/2-ის ტოლი, ანუ 0,5 ჰერცი, ამიტომ სწორი ალტერნატივაა ასო ა.
* გონებრივი რუქის PDF გადმოსაწერად, Დააკლიკე აქ!
რაფაელ ჰელერბროკის მიერ
ფიზიკის მასწავლებელი
