Žiedinis judėjimas: vienodas ir vienodai įvairus

Apskritas judesys (MC) yra tas, kurį kūnas atlieka apvalia arba kreiva trajektorija.

Atliekant šį judesį reikia atsižvelgti į svarbius dydžius, kurių greičio orientacija yra kampinė. Tai yra laikotarpis ir dažnis.

Laikotarpis, kuris matuojamas sekundėmis, yra laiko tarpas. Dažnis, matuojamas hercais, yra jo tęstinumas, tai yra, jis nustato, kiek kartų sukimasis vyksta.

Pavyzdys: Automobiliui gali prireikti x sekundžių (taškas) apvažiuoti žiedinę sankryžą, kurią jis gali padaryti vieną ar daugiau kartų (dažnis).

Vienodas žiedinis judėjimas

Vienodas sukamasis judesys (MCU) atsiranda, kai kūnas apibūdina kreivą kelią pastovus greitis.

Pavyzdžiui, ventiliatorių mentės, maišytuvo mentės, apžvalgos ratas pramogų parke ir automobilių ratai.

Vienodai įvairus žiedinis judesys

Tolygiai įvairus apskritas judesys (MCUV) taip pat apibūdina kreivinę trajektoriją, tačiau jos greitis skiriasi kurso metu.

Taigi pagreitintas sukamasis judesys yra toks, kai daiktas išeina iš poilsio ir pradeda judėti.

Apskrito judesio formulės

Skirtingai nuo linijinių judesių, sukamaisiais judesiais naudojamas kito tipo dydis, vadinamas kampiniai dydžiai, kur matavimai atliekami radianais, būtent:

Išcentrinė jėga

išcentrinė jėga yra sukamaisiais judesiais, apskaičiuojamas pagal antrojo Niutono dėsnio (dinamikos principo) formulę:

Kur,

F_ç: centripetalinė jėga (N)
m: masė (kg)
The_ç: centripetinis pagreitis (m / s²)

išcentrinis pagreitis

išcentrinis pagreitis įvyksta kūnuose, einančiuose apskrito ar kreivinės trajektorijos kryptimi, apskaičiuojant pagal šią išraišką:

Kur,

_ç: centripetinis pagreitis (m / s²)
v: greitis (m / s)
r: apskrito kelio spindulys (m)

Kampinė padėtis

Graikine raide phi (φ) atstovaujama kampinė padėtis apibūdina trajektorijos dalies, nurodytos tam tikru kampu, lanką.

φ = S / r

Kur,

φ: kampinė padėtis (rad)
s: padėtis (m)
r: apskritimo spindulys (m)

Kampinis poslinkis

Atstovaujamas Δφ (delta phi), kampinis poslinkis apibrėžia galutinę trajektorijos kampinę padėtį ir pradinę kampinę padėtį.

Δφ = ΔS / r

Kur,

Δφ: kampinis poslinkis (rad)
S: skirtumas tarp galutinės padėties ir pradinės padėties (m)
r: apskritimo spindulys (m).

Vidutinis kampinis greitis

kampinis greitis, kurį žymi graikų raidė omega (ω), nurodo kampinį poslinkį pagal judėjimo trajektorijoje laiko intervalą.

ω_m = Δφ / Δt

Kur,

ω_m: vidutinis kampinis greitis (rad / s)
Δφ: kampinis poslinkis (rad)
t. judėjimo laiko intervalas (-ai)

Reikėtų pažymėti, kad tangentinis greitis yra statmenas pagreičiui, kuris šiuo atveju yra centrinis. Taip yra todėl, kad jis visada nurodo trajektorijos centrą ir nėra nulis.

Vidutinis kampinis pagreitis

Atstovaujamas graikų raidės alfa (α), kampinis pagreitis lemia kampinį poslinkį per trajektorijos laiko intervalą.

α = ω / Δt

Kur,

α: vidutinis kampinis pagreitis (rad / sek²)
ω: vidutinis kampinis greitis (rad / s)
t: trajektorijos laiko intervalas (-ai)

Taip pat žiūrėkite: Kinematikos formulės

Pratimai sukamaisiais judesiais

1. (PUC-SP) Lucasui buvo pristatytas ventiliatorius, kuris, įjungęs 20 metų, tolygiai pagreitintu judesiu pasiekia 300 aps / min dažnį.

Mokslinė Lucaso dvasia privertė jį susimąstyti, koks būtų ventiliatorių menčių apsisukimų skaičius per tą laikotarpį. Naudodamasis savo fizikos žiniomis, jis rado

a) 300 ratų
b) 900 ratų
c) 18000 ratų
d) 50 ratų
e) 6000 ratų

Žr. Atsakymas

Teisinga alternatyva: d) 50 ratų.

Taip pat žiūrėkite: Fizikos formulės

2. (UFRS) Tolygiai sukamaisiais judesiais kūnas 20 posūkių įveikia per 10 sekundžių. Judėjimo laikotarpis (s) ir dažnis (s-1) yra atitinkamai:

a) 0,50 ir 2,0
b) 2,0 ir 0,50
c) 0,50 ir 5,0
d) 10 ir 20
e) 20 ir 2,0

Žr. Atsakymas

Teisinga alternatyva: a) 0,50 ir 2,0.

Norėdami gauti daugiau klausimų, žrVienodo sukamojo judesio pratimai.

3. (Unifesp) Tėvas ir sūnus važiuoja dviračiais ir eina vienas šalia kito tuo pačiu greičiu. Yra žinoma, kad tėvo dviračio ratų skersmuo yra dvigubai didesnis nei sūnaus dviračio.

Galima sakyti, kad tėvo dviračio ratai sukasi su

a) pusė dažnio ir kampinio greičio, kuriais sukasi vaiko dviračio ratai.
b) tas pats dažnis ir kampinis greitis, kuriuo sukasi vaiko dviračio ratai.
c) dvigubas dažnis ir kampinis greitis, kuriais sukasi vaiko dviračio ratai.
d) tas pats dažnis, kaip ir vaiko dviračio ratai, tačiau perpus mažesniu kampiniu greičiu.
e) toks pat dažnis kaip ir vaiko dviračio ratai, tačiau dvigubai didesniu kampiniu greičiu.

Žr. Atsakymas

Teisinga alternatyva: a) pusė dažnio ir kampinio greičio, kuriais sukasi vaiko dviračio ratai.

Skaityk ir tu:

• Vienodas judėjimas
• Vienodas tiesinis judėjimas
• Judėjimo kiekis