Den sirkulære bevegelsen (MC) er en som utføres av en kropp i en sirkulær eller krøllete bane.
Det er viktige størrelser som må vurderes når du utfører denne bevegelsen, hvis hastighetsorientering er kantet. Dette er perioden og frekvensen.
Perioden, som måles i sekunder, er tidsperioden. Frekvensen, som måles i hertz, er dens kontinuitet, det vil si at den bestemmer hvor mange ganger rotasjonen finner sted.
Eksempel: En bil kan ta x sekunder (periode) å runde en rundkjøring, noe den kan gjøre en eller flere ganger (frekvens).
Ensartet sirkulær bevegelse
Ensartet sirkulær bevegelse (MCU) oppstår når en kropp beskriver en krumlinjeformet vei med konstant hastighet.
For eksempel viftebladene, blenderbladene, pariserhjulet i fornøyelsesparken og hjulene på biler.
Jevnt variert sirkulær bevegelse
Den jevnt varierte sirkulære bevegelsen (MCUV) beskriver også en krøllete bane, men dens hastigheten varierer under kurset.
Dermed er akselerert sirkelbevegelse en der et objekt kommer ut av hvile og begynner å bevege seg.
Sirkulære bevegelsesformler
Forskjellig fra lineære bevegelser, vedtar sirkulær bevegelse en annen type størrelse, kalt vinkelstørrelser, hvor målingene er i radianer, nemlig:
Sentripetal kraft
DE sentripetal kraft er til stede i sirkulære bevegelser, beregnet etter formelen til Newtons andre lov (prinsipp for dynamikk):
Hvor,
Fç: sentripetal kraft (N)
m: masse (kg)
Deç: sentripetal akselerasjon (m / s2)
sentripetal akselerasjon
DE sentripetal akselerasjon forekommer i legemer som følger en sirkulær eller krøllete bane, beregnet av følgende uttrykk:
Hvor,
DEç: sentripetal akselerasjon (m / s2)
v: hastighet (m / s)
r: radius av sirkelbane (m)
Vinkelposisjon
Representert av den greske bokstaven phi (φ), beskriver vinkelposisjonen buen til en del av banen angitt med en viss vinkel.
φ = S / r
Hvor,
φ: vinkelposisjon (rad)
s: posisjon (m)
r: sirkelens radius (m)
Vinkelforskyvning
Representert av Δφ (delta phi), definerer vinkelforskyvningen den endelige vinkelposisjonen og den innledende vinkelposisjonen til banen.
Δφ = ΔS / r
Hvor,
Δφ: vinkelforskyvning (rad)
S: forskjell mellom sluttposisjon og startposisjon (m)
r: sirkelens radius (m).
Gjennomsnittlig vinkelhastighet
DE vinkelhastighet, representert med den greske bokstaven omega (ω), indikerer vinkelforskyvningen av tidsintervallet for bevegelsen i banen.
ωm = Δφ / Δt
Hvor,
ωm: gjennomsnittlig vinkelhastighet (rad / s)
Δφ: vinkelforskyvning (rad)
t. bevegelsestidsintervall (er)
Det skal bemerkes at den tangentielle hastigheten er vinkelrett på akselerasjonen som i dette tilfellet er sentripetal. Dette er fordi den alltid peker på midten av banen og ikke er null.
Gjennomsnittlig vinkelakselerasjon
Representert av den greske bokstaven alfa (α), bestemmer vinkelakselerasjon vinkelforskyvningen over banens tidsintervall.
α = ω / Δt
Hvor,
α: gjennomsnittlig vinkelakselerasjon (rad / sek2)
ω: gjennomsnittlig vinkelhastighet (rad / s)
t: bane tidsintervall (er)
Se også: Kinematikkformler
Øvelser i sirkulær bevegelse
1. (PUC-SP) Lucas ble presentert for en vifte som, etter at den ble slått på, når en frekvens på 300 rpm i en jevnt akselerert bevegelse.
Lucas vitenskapelige ånd fikk ham til å lure på hvor mange svinger som viftebladene gjorde i løpet av denne perioden. Ved å bruke sin kunnskap om fysikk, fant han ut
a) 300 runder
b) 900 runder
c) 18000 runder
d) 50 runder
e) 6000 runder
Riktig alternativ: d) 50 runder.
Se også: Fysikkformler
2. (UFRS) En kropp i jevn sirkulær bevegelse fullfører 20 svinger på 10 sekunder. Perioden (i) og frekvensen (i s-1) for bevegelsen er henholdsvis:
a) 0,50 og 2,0
b) 2,0 og 0,50
c) 0,50 og 5,0
d) 10 og 20
e) 20 og 2.0
Riktig alternativ: a) 0,50 og 2,0.
For flere spørsmål, seØvelser på uniform sirkulær bevegelse.
3. (Unifesp) Far og sønn sykler og går side om side i samme hastighet. Det er kjent at diameteren på hjulene på fars sykkel er dobbelt så stor som diameteren på hjulene på sønnens sykkel.
Det kan sies at hjulene på fars sykkel svinger med
a) halvparten av frekvensen og vinkelhastigheten som hjulene på barnets sykkel dreier seg om.
b) samme frekvens og vinkelhastighet som hjulene på barnets sykkel dreier seg om.
c) dobbelt så stor frekvens og vinkelhastighet som hjulene på barnets sykkel dreier seg om.
d) samme frekvens som hjulene på barnets sykkel, men med halv vinkelhastighet.
e) samme frekvens som hjulene på barnets sykkel, men med dobbelt vinkelhastighet.
Riktig alternativ: a) halvparten av frekvensen og vinkelhastigheten som hjulene på barnets sykkel dreier seg om.
Les også:
- Ensartet bevegelse
- Ensartet rettlinjet bevegelse
- Mengde bevegelse
