Равномерное движение по окружности
Криволинейное движение – движение, траекторией которого является кривая линия. Любой участок криволинейного движения приближённо можно представить в виде дуги окружности. Поэтому движение тела по окружности с постоянной по модулю скоростью является простейшим видом криволинейного движения.
Траектория движения – окружность. Вектор скорости всегда направлен по касательной к окружности. Величина скорости постоянная, направление скорости всё время меняется.
Ускорение при движении по окружности называют центростремительным. Оно всегда, в каждой точке траектории, направлено к центру окружности. Центростремительное ускорение не меняет модуля скорости, но изменяет направление скорости.
Величины, характеризующие движение по окружности с постоянной по модулю скоростью.
Число полных оборотов за время t. Обозначается N.
N=t/T или N=tν
Период обращения Т – время одного полного оборота (время, за которое тело совершает один полный оботот, т.е. поворачивается на угол 2π. Единица измерения - секунда [с].
T=t/N T=1/ν
Частота v (греческая буква "ню") – число полных оборотов за 1 с. Единица измерения герц [Гц]
ν=N/t ν=1/T
Линейная скорость υ показывает, какой путь проходит тела за 1 секунду.
При движении тела по окружности одной из характеристик движения является угловое перемещние или угол поворота.
S - линейное перемещение
φ - угловое перемещение
Единица угла поворота - рад (радиан).
1 радиан - это угол, опирающийся на дугу окружности, равную её радиусу.
Угловая скорость ω тела в данной точке круговой траектории - это физическая величина, которая определяется углом поворота за удиницу времени. Она показывает на какой угол поворачивается тело за 1 секунду. Угловая скорость характеризует скорость вращения материальной точки вокруг центра вращения.
Угловая скорость определяется по формуле:
ω=ΔφΔ/t или ω=φ/t
Δφ - угол поворота материальной точки за время Δt, угловое перемещение
Δt - промежуток времени, за которое это угловое перемещение было совершено.
Угловая скорость измеряется в рад/с.
Связь между модулем линейной скорости υ и угловой скоростью ω:
υ = ωR
Центростремительное ускорение:
Модуль центростремительного ускорения связан с линейной υ и угловой ω скоростями соотношениями: