Kruhový pohybuniforma je druh pohybu, ku ktorému dochádza pri rýchlosťvyliezťkonštantný pozdĺž trajektórie tvaru Kruhový. Napriek tomu, že dostal prívlastok uniformný, toto hnutie je zrýchlený, keďže zmena smeru vektora rýchlosti implikuje existenciu a dostredivé zrýchlenie radiálneho smeru, ktorého smer smeruje do stredu krivky.
Pozri tiež: jednotný pohyb - vzorce, pojmy, cvičenia
Úvod do rovnomerného kruhového pohybu
rovnomerný kruhový pohyb (MCU) je taká, pri ktorej sa častica pohybuje po kruhovej dráhe s konštantným polomerom. Pri tomto type pohybu platí, že: skalárna rýchlosť ako na uhlová rýchlosť sú stále, ale pohyb jezrýchlený, keďže pri tomto type trajektórie je potrebné mať zrýchlenie, ktoré smeruje k polomeru, vždy smerom k stredu krivky, tzv. dostredivé zrýchlenie.
Pretože trajektória bola pokrytá MCU é Kruhový, priestor prechádzajúci (ΔS) časticou možno vypočítať z a oblúk obvodu, takže úplná zákruta má dĺžku rovnú 2πR, kde R predstavuje veľkosť polomeru tejto kružnice.
Skalárna rýchlosť v do rovnomerný kruhový pohyb, sa zase počíta z pomeru medzi priestorcestoval (ΔS) a prestávkavčas (Δt), ako je uvedené nižšie:
Vo vyššie uvedenom vzorci je možné oddeliť uhlové veličiny od priestorových veličín. Týmto spôsobom urobíme ďalší vzorec pre rýchlosťvyliezť. Takýto vzorec ukazuje, že modul skalárnej rýchlosti, ktorou sa častica pohybuje, možno vypočítať z produktu medzi rýchlosťhranatý (ω) a polomer cesty (R).
THE rýchlosťhranatý sa bežne nazýva frekvenciahranatý a tiež z pulzácia. Jeho mernou jednotkou je radián za sekundu (rad / s). Keďže je však radián a miera uhla, a nie a fyzikálna veličina, jednotka merania uhlovej rýchlosti, prísne povedané, je s-1, čo je ekvivalentné hertzu (Hz).
Uhlová rýchlosť súvisí aj s dvoma ďalšími dôležitými veličinami pre kruhové pohyby: frekvencia (f) a obdobie (T). Frekvencia, ktorej mernou jednotkou je tiež Hz, označuje množstvo rotácií, ktoré častica vykonáva každú sekundu, zatiaľ čo perióda označuje čas potrebný na to, aby táto častica mohla ísť o jedno kolo kompletný. Frekvencia a perióda sú teda nepriamo úmerné veličinám a navzájom súvisia. Pozerať:
Teraz neprestávajte... Po reklame je toho viac;)
Dostredivé zrýchlenie na MCU
THE dostredivé zrýchlenie je ten, ktorý vždy smerujte do stredu krivky vykonáva sa časticou v kruhovom pohybe. Toto zrýchlenie môže byť vyvolané a trakcia, trecia sila, magnetická sila, medzi inými.
Rovnako ako skalárne zrýchlenie, dostredivé zrýchlenie sa meria v pani². Fyzický význam dostredivého zrýchlenia sa však líši od významu skalárneho zrýchlenia. Zatiaľ čo toto druhé označuje zmena veľkosti rýchlosti, dostredivé zrýchlenie označuje a zmena smeru rýchlostivďaka postave vektor rýchlosti v kruhovom pohybe.
THE vzorec používa sa na výpočet veľkosti dostredivého zrýchlenia častice v MCU je nasledujúci:
Prečítajte si tiež: Kruhový pohyb: MCU a MCUV
Vyriešené cviky na rovnomerný kruhový pohyb
Otázka 1 -Určte uhlovú rýchlosť častice, ktorá vyvíja rovnomerný kruhový pohyb na trajektórii rovnomerného polomeru 0,5 m, s konštantnou rýchlosťou 2,0 m / s.
a) 1,5 rad / s
b) 3,0 rad / s
c) 4,0 rad / s
d) 1,0 rad / s
Rozhodnutie:
Na základe informácií poskytnutých výkazom cvičení vypočítame uhlovú rýchlosť.
Podľa našich výpočtov sme zistili, že uhlová rýchlosť tejto častice sa rovná 4,0 rad / s, takže správna alternatíva je písmeno C.
Otázka 2 - Častica v rovnomernom kruhovom pohybe dokončí 2 otáčky na obvode s polomerom rovným 2,0 m v časovom intervale 4,0 s. Určte periódu a frekvenciu tohto pohybu.
a) 0,5 Hz a 2,0 s
b) 0,4 Hz a 4,0 s
c) 4,0 Hz a 2,0 s
d) 2,0 Hz a 4,0 s
Rozhodnutie:
Vo vyhlásení sa uvádza, že častica dokončí 2 kolá za 4,0 sekundy, čo naznačuje, že dokončenie každého kola trvá 2,0 s. Týmto výsledkom je teda obdobie. Frekvencia je zase definovaná inverznou hodnotou periódy a musí sa rovnať 1/2, teda 0,5 Hz, takže správna alternatíva je písmeno A.
* Ak si chcete stiahnuť myšlienkovú mapu v PDF, Kliknite tu!
Autor: Rafael Hellerbrock
Učiteľ fyziky
