Krožno gibanje: enotno in enotno spremenjeno

Krožno gibanje (MC) je tisto, ki ga telo izvaja v krožni ali ukrivljeni poti.

Pri izvajanju tega gibanja je treba upoštevati pomembne količine, katerih usmerjenost hitrosti je kotna. To sta obdobje in pogostost.

Obdobje, ki se meri v sekundah, je časovni razpon. Frekvenca, ki se meri v hercih, je njena kontinuiteta, to je, da določi, kolikokrat se vrti.

Primer: Za kroženje krožišča lahko avtomobilu vzame x sekund (obdobje), kar lahko stori enkrat ali večkrat (pogostost).

Enotno krožno gibanje

Enakomerno krožno gibanje (MCU) se zgodi, ko telo opiše krivuljasto pot z stalna hitrost.

Na primer lopatice ventilatorjev, mešalniki mešalnika, kolo Ferris v zabaviščnem parku in kolesa na avtomobilih.

Enotno spremenjeno krožno gibanje

Enakomerno spremenljivo krožno gibanje (MCUV) prav tako opisuje krivuljasto pot, vendar njeno hitrost se spreminja med tečajem.

Tako je pospešeno krožno gibanje tisto, pri katerem predmet pride iz mirovanja in se začne premikati.

Formule krožnega gibanja

Za razliko od linearnih gibanj krožno gibanje sprejme drugo vrsto velikosti, imenovano

kotne velikosti, kjer so meritve v radianih, in sicer:

Centripetalna sila

THE centripetalna sila je prisoten v krožnih gibih in se izračuna po formuli Newtonovega drugega zakona (načelo dinamike):

Kje,

F_ç: centripetalna sila (N)
m: masa (kg)
The_ç: centripetalni pospešek (m / s²)

centripetalni pospešek

THE centripetalni pospešek se pojavi v telesih, ki sledijo krožni ali ukrivljeni poti, izračunano z naslednjim izrazom:

Kje,

THE_ç: centripetalni pospešek (m / s²)
v: hitrost (m / s)
r: polmer krožne poti (m)

Kotni položaj

Kotni položaj, ki ga predstavlja grška črka phi (φ), opisuje lok dela poti, ki jo označuje določen kot.

φ = S / r

Kje,

φ: kotni položaj (rad)
s: položaj (m)
r: polmer kroga (m)

Kotni premik

Kotni premik, ki ga predstavlja Δφ (delta phi), definira končni kotni položaj in začetni kotni položaj poti.

Δφ = ΔS / r

Kje,

Δφ: kotni premik (rad)
S: razlika med končnim in začetnim položajem (m)
r: polmer kroga (m).

Povprečna kotna hitrost

THE kotna hitrost, ki ga predstavlja grška črka omega (ω), označuje kotni premik s časovnim intervalom gibanja na poti.

ω_m = Δφ / Δt

Kje,

ω_m: povprečna kotna hitrost (rad / s)
Δφ: kotni premik (rad)
t. časovni interval (-i) gibanja

Upoštevati je treba, da je tangencialna hitrost pravokotna na pospešek, ki je v tem primeru centripetalni. To je zato, ker vedno kaže na središče poti in ni nič.

Povprečno kotno pospeševanje

Kot grške črke alfa (α) predstavlja kotni pospešek kotni premik v časovnem intervalu poti.

α = ω / Δt

Kje,

α: povprečni kotni pospešek (rad / sek²)
ω: povprečna kotna hitrost (rad / s)
t: časovni interval (-i) poti

Glej tudi: Kinematične formule

Vaje s krožnimi gibi

1. (PUC-SP) Lucasu je bil predstavljen ventilator, ki 20 sekund po vklopu doseže frekvenco 300 vrt / min v enakomerno pospešenem gibanju.

Lucasov znanstveni duh se je spraševal, kakšno bo število obratov lopatic ventilatorja v tem obdobju. S svojim znanjem iz fizike je ugotovil

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

Glejte Odgovor

Pravilna alternativa: d) 50 krogov.

Glej tudi: Formule fizike

2. (UFRS) Telo z enakomernim krožnim gibanjem opravi 20 obratov v 10 sekundah. Obdobje (v s) in frekvenca (v s-1) gibanja sta:

a) 0,50 in 2,0
b) 2,0 in 0,50
c) 0,50 in 5,0
d) 10 in 20
e) 20 in 2.0

Glejte Odgovor

Pravilna alternativa: a) 0,50 in 2,0.

Za več vprašanj glejteVaje o enotnem krožnem gibanju.

3. (Unifesp) Oče in sin vozita kolesa in hodita vzporedno z enako hitrostjo. Znano je, da je premer koles na očetovem kolesu dvakrat večji od premera koles na sinovem kolesu.

Lahko rečemo, da se kolesa očetovega kolesa obračajo s

a) polovica frekvence in kotne hitrosti, s katero se obračajo kolesa otrokovega kolesa.
b) enako frekvenco in kotno hitrost, s katero se obračajo kolesa otrokovega kolesa.
c) dvakrat večjo frekvenco in kotno hitrost, s katero se obračajo kolesa otrokovega kolesa.
d) enako pogostost kot kolesa otrokovega kolesa, vendar s polovico kotne hitrosti.
e) enako pogostost kot kolesa otrokovega kolesa, vendar z dvakratno kotno hitrostjo.

Glejte Odgovor

Pravilna alternativa: a) polovica frekvence in kotne hitrosti, s katero se obračajo kolesa otrokovega kolesa.

Preberite tudi vi:

• Enotno gibanje
• Enotno pravokotno gibanje
• Količina gibanja