КРИВОЛІНІЙНИЙ РУХ. РІВНОМІРНИЙ РУХ ПО КОЛУ

Фізика підготовка до ЗНО комплексне видання

МЕХАНІКА

1. ОСНОВИ КІНЕМАТИКИ

1.5. КРИВОЛІНІЙНИЙ РУХ. РІВНОМІРНИЙ РУХ ПО КОЛУ

Миттєва швидкість при криволінійному русі напрямлена по дотичній до траєкторії в кожній її точці (рис. 15, а).

Якщо тілу надати прискорення  КРИВОЛІНІЙНИЙ РУХ. РІВНОМІРНИЙ РУХ ПО КОЛУ, напрямленого під кутом до його швидкості, то вектор прискорення буде мати дві складові: дотичне, або тангенціальне, прискорення  КРИВОЛІНІЙНИЙ РУХ. РІВНОМІРНИЙ РУХ ПО КОЛУτ , напрямлене по дотичній до траєкторії (колінеарно вектору швидкості), і нормальне прискорення

 КРИВОЛІНІЙНИЙ РУХ. РІВНОМІРНИЙ РУХ ПО КОЛУN, напрямлене перпендикулярно (нормально) до вектора швидкості (рис. 15, б).

 КРИВОЛІНІЙНИЙ РУХ. РІВНОМІРНИЙ РУХ ПО КОЛУ

Рис. 15

Якщо розбити криволінійну траєкторію на достатньо маленькі відрізки, то кожний відрізок можна розглядати як дугу кола відповідного радіуса. Тоді нормальне прискорення  КРИВОЛІНІЙНИЙ РУХ. РІВНОМІРНИЙ РУХ ПО КОЛУN напрямлено до центра кола і тому називається доцентровим  КРИВОЛІНІЙНИЙ РУХ. РІВНОМІРНИЙ РУХ ПО КОЛУλ (рис. 16).

 КРИВОЛІНІЙНИЙ РУХ. РІВНОМІРНИЙ РУХ ПО КОЛУ

Рис. 16

Тангенціальне прискорення  КРИВОЛІНІЙНИЙ РУХ. РІВНОМІРНИЙ РУХ ПО КОЛУτ визначає зміну швидкості за величиною.

Нормальне прискорення

src="/image/2/image005_10.gif" class=""/>N визначає зміну швидкості за напрямом.

Рух по колу є прикладом криволінійного руху.

Рівномірний рух по колу характеризується кутовою швидкістю ω, лінійною швидкістю υ, періодом Т, частотою n.

Швидкість  КРИВОЛІНІЙНИЙ РУХ. РІВНОМІРНИЙ РУХ ПО КОЛУ напрямлена по дотичній до кола.

Лінійна швидкість дорівнює модулю миттєвої швидкості.

Під час руху матеріальної точки по колу модуль її миттєвої швидкості з часом не змінюється:  КРИВОЛІНІЙНИЙ РУХ. РІВНОМІРНИЙ РУХ ПО КОЛУ (рис. 17).

 КРИВОЛІНІЙНИЙ РУХ. РІВНОМІРНИЙ РУХ ПО КОЛУ

Рис. 17

Лінійна швидкість дорівнює довжині дуги l, пройденої точкою за одиницю часу t:

 КРИВОЛІНІЙНИЙ РУХ. РІВНОМІРНИЙ РУХ ПО КОЛУ

Тангенціальне прискорення при рівномірному русі точки по колу дорівнює нулю:

 КРИВОЛІНІЙНИЙ РУХ. РІВНОМІРНИЙ РУХ ПО КОЛУ

У кожній точці траєкторії доцентрове прискорення напрямлене вздовж радіуса до центра кола, а його модуль дорівнює (рис. 18):

 КРИВОЛІНІЙНИЙ РУХ. РІВНОМІРНИЙ РУХ ПО КОЛУ

 КРИВОЛІНІЙНИЙ РУХ. РІВНОМІРНИЙ РУХ ПО КОЛУ

Рис. 18

Кутова швидкість ω рівномірного руху по колу дорівнює куту повороту Δφ радіуса R за одиницю часу:

 КРИВОЛІНІЙНИЙ РУХ. РІВНОМІРНИЙ РУХ ПО КОЛУ

1 радіан дорівнює центральному куту, який спирається на дугу, довжина якої дорівнює радіусу (рис. 19):

 КРИВОЛІНІЙНИЙ РУХ. РІВНОМІРНИЙ РУХ ПО КОЛУ

 КРИВОЛІНІЙНИЙ РУХ. РІВНОМІРНИЙ РУХ ПО КОЛУ

Рис. 19

Повний центральний кут:

 КРИВОЛІНІЙНИЙ РУХ. РІВНОМІРНИЙ РУХ ПО КОЛУ

Період обертання Т – це час, за який точка здійснює один повний оберт по колу.

Частота обертання n – кількість повних обертів, здійснюваних точкою при рівномірному русі по колу за одиницю часу.

Зв’язок між періодом і частотою зворотний:

 КРИВОЛІНІЙНИЙ РУХ. РІВНОМІРНИЙ РУХ ПО КОЛУ

Секунда мінус першого степеня (с 1) – це частота обертання, за якої за одну секунду здійснюється один оберт.

Лінійна швидкість визначається так:

 КРИВОЛІНІЙНИЙ РУХ. РІВНОМІРНИЙ РУХ ПО КОЛУ

Кутова швидкість со визначається так:

 КРИВОЛІНІЙНИЙ РУХ. РІВНОМІРНИЙ РУХ ПО КОЛУ

Зв’язок між лінійною та кутовою швидкостями:

 КРИВОЛІНІЙНИЙ РУХ. РІВНОМІРНИЙ РУХ ПО КОЛУ

Кутове прискорення є визначається відношенням зміни кутової швидкості за проміжок часу до тривалості цього проміжку:

 КРИВОЛІНІЙНИЙ РУХ. РІВНОМІРНИЙ РУХ ПО КОЛУ

При зростанні кутової швидкості обертальний рух називається прискореним, а при зменшенні – уповільненим.




КРИВОЛІНІЙНИЙ РУХ. РІВНОМІРНИЙ РУХ ПО КОЛУ - Довідник с фізики