Krožno gibanjeuniformo je vrsta gibanja, ki se pojavi z hitrostvzponkonstanten po poti oblike Krožna. Kljub temu, da je prejel pridevnik uniforma, je to gibanje pospešeno, ker sprememba smeri vektorja hitrosti pomeni obstoj a centripetalni pospešek radialne smeri, katere smer kaže na središče krivulje.
Glej tudi: enotno gibanje - formule, koncepti, vaje
Uvod v enakomerno krožno gibanje
enakomerno krožno gibanje (MCU) je tista, pri kateri se delec premika po krožni poti s konstantnim polmerom. Pri tej vrsti gibanja sta oba skalarna hitrost glede kotna hitrost so stalne, toda gibanje jepospešeno, ker je pri tej vrsti poti treba imeti pospešek, ki kaže v smeri polmera, vedno proti središču krivulje, imenovano centripetalni pospešek.
Ker je pot, zajeta v MCU é Okrogla, prostor, ki ga prečka (ΔS) delec, lahko izračunamo iz a obodni lok, tako da je dolžina celotnega zavoja enaka 2πR, kjer R predstavlja velikost polmera tega kroga.
Skalarna hitrost v do enakomerno krožno gibanjepo drugi strani se izračuna z razmerjem med vesoljapotoval (ΔS) in odmorvčas (Δt), kot je prikazano spodaj:
V zgornji formuli je mogoče ločiti kotne količine od prostorskih. S tem je še ena formula za hitrostvzpon. Takšna formula kaže, da lahko modul skalarne hitrosti, s katero se delci premika, izračunamo iz produkta med hitrostkotna (ω) in polmer poti (R).
THE hitrostkotna se običajno imenuje frekvencakotna in tudi iz utripanje. Njegova merska enota je radian na sekundo (rad / s). Ker pa je radian a merilo kota, in ne a fizična količina, merska enota kotne hitrosti je, strogo gledano, s-1, kar je enako hercu (Hz).
Kotna hitrost je povezana tudi z dvema pomembnima količinama za krožne gibe: frekvenca (f) in obdobje (T). Frekvenca, katere merska enota je tudi Hz, označuje količino vrtenj, ki jih ima delček izvaja vsako sekundo, medtem ko obdobje označuje čas, potreben, da ta delec preide en krog popolna. Tako sta pogostost in obdobje obratno sorazmerni količini in med seboj povezani. Pazi:
Ne ustavi se zdaj... Po oglaševanju je še več;)
Centripetalni pospešek na MCU
THE centripetalni pospešek je tista, ki vedno usmerite na sredino krivulje izvede delček v krožnem gibanju. Ta pospešek lahko povzroči a oprijem, sila trenja, magnetna sila, med ostalimi.
Tako kot skalarni pospešek, centripetalni pospešek se meri v gospa². Vendar se fizični pomen centripetalnega pospeška razlikuje od pomena skalarnega pospeška. Medtem ko slednje označuje sprememba velikosti hitrosti, centripetalni pospešek kaže a sprememba smeri hitrosti, zahvaljujoč značaju vektor hitrosti v krožnem gibanju.
THE formula se uporablja za izračun velikosti centripetalnega pospeška delca v MCU kot sledi:
Preberite tudi: Krožno gibanje: MCU in MCUV
Rešene vaje na enakomerno krožno gibanje
Vprašanje 1 -Določite kotno hitrost delca, ki razvije enakomerno krožno gibanje na poti enakomernega polmera 0,5 m s konstantno hitrostjo 2,0 m / s.
a) 1,5 rad / s
b) 3,0 rad / s
c) 4,0 rad / s
d) 1,0 rad / s
Resolucija:
Na podlagi informacij iz izjave o vaji bomo izračunali kotno hitrost.
Po naših izračunih smo ugotovili, da je kotna hitrost tega delca enaka 4,0 rad / s, zato je prava alternativa črka C.
Vprašanje 2 - Delček z enakomernim krožnim gibanjem opravi 2 zavoja na obodu s polmerom 2,0 m v časovnem intervalu 4,0 s. Določite obdobje in pogostost tega gibanja.
a) 0,5 Hz in 2,0 s
b) 0,4 Hz in 4,0 s
c) 4,0 Hz in 2,0 s
d) 2,0 Hz in 4,0 s
Resolucija:
Izjava navaja, da delec opravi 2 kroga v 4,0 sekunde, kar pomeni, da je treba za vsak krog opraviti 2,0 s. Ta rezultat je torej obdobje. Frekvenca pa je določena z obratno vrednostjo obdobja in mora biti enaka 1/2, to je 0,5 Hz, zato je prava alternativa črka a.
* Če želite prenesti miselni zemljevid v PDF, Klikni tukaj!
Avtor Rafael Hellerbrock
Učitelj fizike
