በትራፊክ ቅርጽ ላይ በመመስረት እንቅስቃሴው የተከፋፈለ መሆኑን በደንብ ያውቃሉ rectilinearእና curvilinear. ቀደም ባሉት ትምህርቶች ከሬክቲላይን እንቅስቃሴ ጋር እንዴት እንደሚሠራ ተምረናል, ማለትም, ለዚህ ዓይነቱ እንቅስቃሴ የሜካኒክስ ዋና ችግርን ለመፍታት.
ነገር ግን፣ በገሃዱ አለም ብዙ ጊዜ የምንሰራው ከርቪላይንየር እንቅስቃሴ ጋር እንደሆነ ግልፅ ነው፣ ዱካው የተጠማዘዘ መስመር ነው። የእንደዚህ አይነት እንቅስቃሴ ምሳሌዎች ከአድማስ አንግል ላይ የተወረወረ የሰውነት አቅጣጫ፣ ምድር በፀሐይ ዙሪያ የምታደርገው እንቅስቃሴ እና የአይንህ እንቅስቃሴም ጭምር አሁን ይህን ማስታወሻ እየተከተለ ነው።
ይህ ትምህርት የሜካኒክስ ዋና ችግር በከርቪላይን እንቅስቃሴ ውስጥ እንዴት እንደሚፈታ ለሚለው ጥያቄ ይተገበራል።
ለመጀመር, በከርቪላይን እንቅስቃሴ (ምስል 1) ውስጥ ከሬክቲላይን እንቅስቃሴ አንጻር ምን ዓይነት መሠረታዊ ልዩነቶች እንዳሉ እና እነዚህ ልዩነቶች ወደ ምን እንደሚመሩ እንወስን.
ሩዝ. 1. የከርቪላይን እንቅስቃሴ አቅጣጫ
በከርቪላይን እንቅስቃሴ ወቅት የሰውነት እንቅስቃሴን ለመግለጽ እንዴት እንደሚመች እንነጋገር።
እንቅስቃሴው ወደ ተለያዩ ክፍሎች ሊከፋፈል ይችላል, በእያንዳንዱ ውስጥ እንቅስቃሴው እንደ rectilinear (ምስል 2) ሊቆጠር ይችላል.
ሩዝ. 2. የከርቪላይን እንቅስቃሴን ወደ rectilinear እንቅስቃሴ ክፍሎች መከፋፈል
ይሁን እንጂ የሚከተለው አቀራረብ የበለጠ አመቺ ነው. ይህንን እንቅስቃሴ በክብ ቅስቶች ላይ ያሉ በርካታ እንቅስቃሴዎች ጥምረት አድርገን እንገምታለን (ምስል 3)። እባክዎን ከቀዳሚው ሁኔታ ያነሱ እንደዚህ ያሉ ክፍልፋዮች እንዳሉ ያስተውሉ ፣ በተጨማሪም ፣ በክበቡ ላይ ያለው እንቅስቃሴ ኩርባ ነው ። በተጨማሪም, በክበብ ውስጥ የመንቀሳቀስ ምሳሌዎች በተፈጥሮ ውስጥ በጣም የተለመዱ ናቸው. ከዚህ በመነሳት መደምደም እንችላለን፡-
የከርቪላይንየር እንቅስቃሴን ለመግለጽ እንቅስቃሴን በክበብ ውስጥ መግለፅን መማር እና የዘፈቀደ እንቅስቃሴን በክብ ቅስቶች ላይ በእንቅስቃሴዎች ስብስብ መወከል ያስፈልግዎታል።
ሩዝ. 3. የከርቪላይን እንቅስቃሴን በክብ ቅስቶች ላይ ወደ እንቅስቃሴ መከፋፈል
ስለዚህ፣ በክበብ ውስጥ ወጥ እንቅስቃሴን በማጥናት የcurvilinear motion ጥናትን እንጀምር። በከርቪላይንየር እንቅስቃሴ እና በሬክቲላይን እንቅስቃሴ መካከል ያሉ መሠረታዊ ልዩነቶች ምን እንደሆኑ እንወቅ። ለመጀመር ፣ በዘጠነኛ ክፍል ውስጥ ፣ በክበብ ውስጥ በሚንቀሳቀስበት ጊዜ የሰውነት ፍጥነት ወደ ትራጀክቱ አቅጣጫ የመያዙን እውነታ እንዳጠናን እናስታውስ (ምስል 4)። በነገራችን ላይ, የመሳል ድንጋይ በሚጠቀሙበት ጊዜ ብልጭታዎች እንዴት እንደሚንቀሳቀሱ ከተመለከቱ ይህንን እውነታ በሙከራ መመልከት ይችላሉ.
የሰውነት እንቅስቃሴን በክብ ቅስት ላይ እናስብ (ምሥል 5)።
ሩዝ. 5. በክበብ ውስጥ ሲንቀሳቀሱ የሰውነት ፍጥነት
እባካችሁ በዚህ ሁኔታ የሰውነት የፍጥነት መጠን በአንድ ነጥብ ላይ ካለው የሰውነት ፍጥነት ሞጁል ጋር እኩል መሆኑን ልብ ይበሉ።
ይሁን እንጂ ቬክተር ከቬክተር ጋር እኩል አይደለም. ስለዚህ፣ የፍጥነት ልዩነት ቬክተር አለን (ምስል 6)
ሩዝ. 6. የፍጥነት ልዩነት ቬክተር
ከዚህም በላይ የፍጥነት ለውጥ ከተወሰነ ጊዜ በኋላ ተከስቷል. ስለዚህ የተለመደው ጥምረት እናገኛለን-
ይህ በተወሰነ ጊዜ ውስጥ ካለው የፍጥነት ለውጥ ወይም አካልን ከማፋጠን ያለፈ አይደለም። በጣም አስፈላጊ መደምደሚያ ሊደረግ ይችላል-
በተጠማዘዘ መንገድ ላይ የሚደረግ እንቅስቃሴ የተፋጠነ ነው። የዚህ ማጣደፍ ተፈጥሮ የፍጥነት ቬክተር አቅጣጫ ላይ የማያቋርጥ ለውጥ ነው.
አንድ ጊዜ እንደገና እናስተውል, ምንም እንኳን ሰውነት በክበብ ውስጥ አንድ አይነት ይንቀሳቀሳል ቢባልም, የሰውነት ፍጥነት ሞጁል አይለወጥም ማለት ነው. ይሁን እንጂ የፍጥነት አቅጣጫ ስለሚቀየር እንዲህ ዓይነቱ እንቅስቃሴ ሁልጊዜም የተፋጠነ ነው.
በዘጠነኛ ክፍል ይህ ፍጥነት ምን እኩል እንደሆነ እና እንዴት እንደሚመራ አጥንተዋል (ምሥል 7)። ማዕከላዊ ማፋጠን ሁል ጊዜ ሰውነቱ በሚንቀሳቀስበት ክበብ መሃል ላይ ይመራል።
ሩዝ. 7. ሴንትሪፔታል ማፋጠን
የሴንትሪፔታል ማጣደፍ ሞጁል በቀመር ሊሰላ ይችላል፡-
በክበብ ውስጥ የአንድ አካል ወጥ እንቅስቃሴ ወደ ገለፃ እንሂድ። የትርጉም እንቅስቃሴን ሲገልጹ የተጠቀሙበት ፍጥነት አሁን መስመራዊ ፍጥነት ተብሎ እንደሚጠራ እንስማማ። እና በመስመራዊ ፍጥነት የሚሽከረከር አካል በሚሄድበት ቦታ ላይ ያለውን ቅጽበታዊ ፍጥነት እንረዳለን።
ሩዝ. 8. የዲስክ ነጥቦች እንቅስቃሴ
ለትክክለኛነቱ በሰዓት አቅጣጫ የሚሽከረከር ዲስክን አስቡበት። በእሱ ራዲየስ ላይ ሁለት ነጥቦችን እና (ምስል 8) ምልክት እናደርጋለን. እንቅስቃሴያቸውን እናስብ። ከጊዜ በኋላ እነዚህ ነጥቦች በክበቡ ቅስቶች ላይ ይንቀሳቀሳሉ እና ነጥቦች ይሆናሉ እና። ነጥቡ ከነጥቡ በላይ እንደተንቀሳቀሰ ግልጽ ነው. ከዚህ በመነሳት ነጥቡ ከመዞሪያው ዘንግ ርቆ በሄደ ቁጥር የሚንቀሳቀሰው የመስመራዊ ፍጥነት ይጨምራል ብለን መደምደም እንችላለን።
ይሁን እንጂ ነጥቦቹን እና በትኩረት ከተመለከቷቸው, ከመዞሪያው ዘንግ አንጻር የሚዞሩበት አንግል አልተለወጠም ማለት እንችላለን. በክበብ ውስጥ ያለውን እንቅስቃሴ ለመግለጽ የምንጠቀመው የማዕዘን ባህሪያት ነው. የክብ እንቅስቃሴን ለመግለጽ ልንጠቀምበት እንደምንችል ልብ ይበሉ ጥግባህሪያት.
እንቅስቃሴን በክበብ ውስጥ ማጤን እንጀምር ቀላሉ ጉዳይ - በክበብ ውስጥ ወጥ የሆነ እንቅስቃሴ። አንድ ወጥ የትርጉም እንቅስቃሴ አካል በማንኛውም እኩል ጊዜ ውስጥ እኩል እንቅስቃሴዎችን የሚያደርግበት እንቅስቃሴ መሆኑን እናስታውስ። በተመሳሳዩ ሁኔታ, በክበብ ውስጥ የአንድ ወጥ እንቅስቃሴን ፍቺ መስጠት እንችላለን.
ወጥ የሆነ ክብ እንቅስቃሴ በማንኛውም እኩል የጊዜ ክፍተት ውስጥ ሰውነት በእኩል ማዕዘኖች የሚሽከረከርበት እንቅስቃሴ ነው።
ከመስመር ፍጥነት ጽንሰ-ሐሳብ ጋር ተመሳሳይነት ያለው, የማዕዘን ፍጥነት ጽንሰ-ሐሳብ ገብቷል.
ወጥ የሆነ እንቅስቃሴ የማዕዘን ፍጥነት (ይህ ሽክርክሪት ወደተከሰተበት ጊዜ ሰውነቱ ከዞረበት አንግል ጥምርታ ጋር እኩል የሆነ አካላዊ መጠን ነው።
በፊዚክስ ውስጥ, የራዲያን የማዕዘን መለኪያ አብዛኛውን ጊዜ ጥቅም ላይ ይውላል. ለምሳሌ አንግል ለ ራዲያን ጋር እኩል ነው። የማዕዘን ፍጥነት የሚለካው በራዲያን በሰከንድ ነው፡-
በአንድ ነጥብ የማእዘን ፍጥነት እና በዚህ ነጥብ መስመራዊ ፍጥነት መካከል ያለውን ግንኙነት እንፈልግ።
ሩዝ. 9. በማእዘን እና በመስመራዊ ፍጥነት መካከል ያለው ግንኙነት
በሚሽከረከርበት ጊዜ ነጥቡ ወደ አንግል በማዞር የርዝመት ቅስት ያልፋል። የራዲያን የማዕዘን መለኪያ ፍቺ ስንል መፃፍ እንችላለን፡-
እንቅስቃሴው በተሰራበት ጊዜ የእኩልነት ግራ እና ቀኝን እንከፋፍል ከዚያም የማዕዘን እና የመስመር ፍጥነቶችን ፍቺ እንጠቀም።
እባክዎን አንድ ነጥብ ከመዞሪያው ዘንግ በጨመረ ቁጥር የመስመራዊ ፍጥነቱ ከፍ ያለ መሆኑን ልብ ይበሉ። እና በማዞሪያው ዘንግ ላይ የሚገኙት ነጥቦች እንቅስቃሴ አልባ ናቸው። የዚህ ምሳሌ ካሮሴል ነው፡ ወደ ካሮሴል መሀል በቀረብክ መጠን በእሱ ላይ ለመቆየት ቀላል ይሆንልሃል።
ይህ የመስመራዊ እና የማዕዘን ፍጥነቶች ጥገኝነት በጂኦስቴሽነሪ ሳተላይቶች (በምድር ገጽ ላይ ሁል ጊዜ ከተመሳሳይ ነጥብ በላይ የሚገኙ ሳተላይቶች) ጥቅም ላይ ይውላሉ። ለእንደዚህ አይነት ሳተላይቶች ምስጋና ይግባውና የቴሌቪዥን ምልክቶችን መቀበል ችለናል.
ቀደም ሲል የወቅቱን እና የመዞር ድግግሞሽ ጽንሰ-ሐሳቦችን እንዳስተዋወቅን እናስታውስ.
የመዞሪያው ጊዜ የአንድ ሙሉ አብዮት ጊዜ ነው።የማዞሪያው ጊዜ በደብዳቤ ይገለጻል እና በSI ሰከንዶች ውስጥ ይለካል፡
የማሽከርከር ድግግሞሽ አንድ አካል በአንድ ክፍል ጊዜ ከሚያደርጋቸው አብዮቶች ብዛት ጋር እኩል የሆነ አካላዊ መጠን ነው።
ድግግሞሽ በደብዳቤ ይገለጻል እና በተገላቢጦሽ ሰከንዶች ውስጥ ይለካሉ፡
ከግንኙነቱ ጋር የተያያዙ ናቸው፡-
የማዕዘን ፍጥነት እና የሰውነት መዞር ድግግሞሽ መካከል ግንኙነት አለ. ሙሉ አብዮት እኩል መሆኑን ካስታወስን የማዕዘን ፍጥነቱ የሚከተለው መሆኑን ለመረዳት ቀላል ነው-
እነዚህን አገላለጾች በማእዘን እና በመስመራዊ ፍጥነት መካከል ባለው ግንኙነት በመተካት የመስመራዊ ፍጥነት በጊዜ ወይም ድግግሞሽ ላይ ጥገኝነትን ማግኘት እንችላለን፡-
እንዲሁም በሴንትሪፔታል ማጣደፍ እና በእነዚህ መጠኖች መካከል ያለውን ግንኙነት እንፃፍ፡-
ስለዚህ, በሁሉም ተመሳሳይ የክብ እንቅስቃሴ ባህሪያት መካከል ያለውን ግንኙነት እናውቃለን.
እናጠቃልለው። በዚህ ትምህርት ውስጥ የከርቪላይን እንቅስቃሴን መግለጽ ጀመርን. የከርቪላይን እንቅስቃሴን ከክብ እንቅስቃሴ ጋር እንዴት ማገናኘት እንደምንችል ተረድተናል። የክብ እንቅስቃሴ ሁልጊዜ የተፋጠነ ነው, እና የፍጥነት መኖር ፍጥነቱ ሁልጊዜ አቅጣጫውን እንደሚቀይር ይወስናል. ይህ ማጣደፍ ሴንትሪፔታል ይባላል። በመጨረሻም, አንዳንድ የክብ እንቅስቃሴ ባህሪያትን አስታውሰናል (የመስመራዊ ፍጥነት, የማዕዘን ፍጥነት, የጊዜ እና የመዞር ድግግሞሽ) እና በመካከላቸው ያለውን ግንኙነት አገኘን.
መጽሃፍ ቅዱስ
- ጂያ ማይኪሼቭ, ቢ.ቢ. ቡክሆቭቭ, ኤን.ኤን. ሶትስኪ ፊዚክስ 10. - ኤም.: ትምህርት, 2008.
- ኤ.ፒ. Rymkevich. ፊዚክስ የችግር መጽሐፍ 10-11. - ኤም.: ቡስታርድ, 2006.
- ኦ.ያ. ሳቭቼንኮ የፊዚክስ ችግሮች. - ኤም: ናውካ, 1988.
- አ.ቪ. ፔሪሽኪን, ቪ.ቪ. ክራክሊስ የፊዚክስ ኮርስ. ቲ 1. - ኤም.: ግዛት. መምህር እትም። ደቂቃ የ RSFSR ትምህርት, 1957.
- Аyp.ru ()
- ዊኪፔዲያ ()
የቤት ስራ
ለዚህ ትምህርት ችግሮቹን ከፈቱ ለጥያቄዎች 1 የመንግስት ፈተና እና ጥያቄዎች A1, A2 የተዋሃደ የስቴት ፈተና ማዘጋጀት ይችላሉ.
- ችግሮች 92, 94, 98, 106, 110 - ሳት. ችግሮች ኤ.ፒ. Rymkevich, እ.ኤ.አ. 10
- የሰዓቱን የደቂቃ፣ የሰከንድ እና የሰአት አንግል ፍጥነት አስላ። የእያንዳንዳቸው ራዲየስ አንድ ሜትር ከሆነ በእነዚህ ቀስቶች ጫፍ ላይ የሚሠራውን የሴንትሪፔታል ፍጥነት ያሰሉ.
4.1. የክብ እንቅስቃሴ በቋሚ ፍጥነት።
ክብ እንቅስቃሴ በጣም ቀላሉ የከርቪላይን እንቅስቃሴ አይነት ነው።
4.1.1. Curvilinear እንቅስቃሴ አቅጣጫው የተጠማዘዘ መስመር የሆነ እንቅስቃሴ ነው።
በቋሚ ፍጥነት ለክብ እንቅስቃሴ፡-
1) የመንቀሳቀስ አቅጣጫ - ክበብ;
2) የፍጥነት ቬክተር ወደ ክበቡ በተመጣጣኝ መንገድ ይመራል;
3) የፍጥነት ቬክተር ያለማቋረጥ አቅጣጫውን ይለውጣል;
4) የፍጥነት መጠን ፣ ሴንትሪፔታል (ወይም መደበኛ) ማፋጠን ፣ የፍጥነት አቅጣጫን የመቀየር ሃላፊነት አለበት ።
5) ሴንትሪፔታል ማጣደፍ የፍጥነት ቬክተር አቅጣጫን ብቻ ይቀይራል, የፍጥነት ሞጁል ሳይለወጥ ይቆያል;
6) ሴንትሪፔታል ማጣደፍ እንቅስቃሴው ወደ ሚከሰትበት የክበብ መሃከል ይመራል (የሴንትሪፔታል ፍጥነት ሁልጊዜ ከፍጥነት ቬክተር ጋር ይዛመዳል)።
4.1.2. ጊዜ ( ቲ) በክበቡ ዙሪያ የአንድ ሙሉ አብዮት ጊዜ ነው።
ክብው ቋሚ እና የእንቅስቃሴው ፍጥነት ቋሚ ስለሆነ ይህ ቋሚ መጠን ነው.
4.1.3 ድግግሞሽ - በ 1 ሰከንድ ውስጥ ሙሉ አብዮቶች ብዛት.
በመሠረቱ, ድግግሞሽ ለጥያቄው መልስ ይሰጣል-ሰውነት ምን ያህል በፍጥነት ይሽከረከራል?
4.1.4. መስመራዊ ፍጥነት - ሰውነት በ 1 ሰከንድ ውስጥ ምን ያህል ርቀት እንደሚጓዝ ያሳያል (ይህ ቀደም ባሉት ርዕሶች ላይ የተብራራ ተመሳሳይ ፍጥነት ነው)
የት አር- የክበብ ራዲየስ.
4.1.5. የማዕዘን ፍጥነት አንድ አካል በ1 ሰከንድ ውስጥ የሚዞርበትን አንግል ያሳያል።
ሰውነት በጊዜ ውስጥ የዞረበት አንግል የት አለ
4.1.6. ሴንትሪፔታል ማፋጠን
ሴንትሪፔታል ማፋጠን ለፍጥነት ቬክተር መዞር ብቻ ተጠያቂ መሆኑን እናስታውስ። ከዚህም በላይ ፍጥነቱ ቋሚ ስለሆነ የፍጥነት ዋጋም ቋሚ ነው.
4.1.7. የማሽከርከር አንግል ህግ
ይህ በቋሚ ፍጥነት የእንቅስቃሴ ህግ ሙሉ አናሎግ ነው።
የመጋጠሚያዎች ሚና xአንግል የመነሻ ማስተባበሪያን ሚና ይጫወታል ፣ ፍጥነቱም ይጫወታል - የማዕዘን ፍጥነት ። እና ከዚህ ቀደም ወጥ እንቅስቃሴ ህግ ቀመር ጋር እንደሰሩት ከቀመር ጋር በተመሳሳይ መንገድ መስራት አለብዎት።
4.2. የክብ እንቅስቃሴ ከቋሚ ፍጥነት ጋር።
4.2.1. ታንጀንቲያል ማጣደፍ
ሴንትሪፔታል ማፋጠን የፍጥነት ቬክተር አቅጣጫን የመቀየር ሃላፊነት አለበት ፣ ግን የፍጥነት ሞጁሉ እንዲሁ ከተቀየረ ፣ ለዚህ ተጠያቂ የሆነውን እሴት ማስገባት አስፈላጊ ነው - ታንጀንቲያል ማጣደፍ።
ከቀመርው ቅርፅ ይህ ቀደም ሲል የተጠቀሰው የተለመደው ማጣደፍ እንደሆነ ግልጽ ነው. በተመሳሳይ ሁኔታ ለተፋጠነ እንቅስቃሴ ቀመሮቹ ልክ ከሆኑ፡-
የት ኤስ- በክበብ ዙሪያ አካል የሚወስደው መንገድ።
ስለዚህ, በድጋሚ አፅንዖት እንስጥ, የፍጥነት ሞጁሉን የመቀየር ሃላፊነት አለበት.
4.2.2. የማዕዘን ፍጥነት መጨመር
በክበብ ውስጥ ለመንቀሳቀስ የፍጥነት አናሎግ አስተዋውቀናል - የማዕዘን ፍጥነት። የአናሎግ ፍጥነት መጨመር - የማዕዘን ፍጥነት ማስተዋወቅ ተፈጥሯዊ ይሆናል።
የማዕዘን ማጣደፍ ከታንጀንቲያል ማጣደፍ ጋር ይዛመዳል፡-
ከቀመርው መረዳት እንደሚቻለው የታንጀንት መጨመሪያው ቋሚ ከሆነ የማዕዘን ፍጥነቱ ቋሚ ይሆናል. ከዚያም እኛ መጻፍ እንችላለን:
ቀመሩ ወጥ የሆነ ተለዋጭ እንቅስቃሴ ሕግ የተሟላ አናሎግ ነው ፣ ስለሆነም ከዚህ ቀመር ጋር እንዴት እንደሚሠራ አስቀድመን እናውቃለን።
4.2.3. ሙሉ ማፋጠን
ሴንትሪፔታል (ወይም መደበኛ) እና ታንጀንቲያል ፍጥነቶች ነጻ አይደሉም። እንደ እውነቱ ከሆነ፣ እነዚህ አጠቃላይ የፍጥነት ግምቶች ወደ መደበኛው (በክበቡ ራዲየስ በኩል ፣ ማለትም ፣ ከፍጥነቱ ጋር የሚመጣጠን) እና ታንጀንቲያል (የፍጥነት ቬክተር ወደሚመራበት ክበብ አቅጣጫ የሚመራ ታንጀንት) መጥረቢያዎች ናቸው። ለዛ ነው
መደበኛ እና ታንጀንት መጥረቢያዎች ሁል ጊዜ ቀጥ ያሉ ናቸው ፣ ስለሆነም ፣ ፍጹም የፍጥነት ሞጁል ሁል ጊዜ ቀመሩን በመጠቀም ሊገኙ ይችላሉ-
4.4. በተጠማዘዘ መንገድ መንቀሳቀስ።
ክብ እንቅስቃሴ ልዩ የከርቪላይንየር እንቅስቃሴ አይነት ነው። በጥቅሉ ሲታይ፣ አቅጣጫው የዘፈቀደ ኩርባ ሲሆን (ሥዕሉን ይመልከቱ) አጠቃላይ አቅጣጫው በክፍል ሊከፈል ይችላል። ABእና ዲ.ኢ- በቀጥታ መስመር ላይ ለመንቀሳቀስ ሁሉም ቀመሮች ትክክለኛ የሆኑባቸው ቀጥ ያሉ ክፍሎች; እና ለእያንዳንዱ ክፍል እንደ ቀጥተኛ መስመር ሊቆጠር የማይችል, የታንጀንት ክበብ እንገነባለን (በዚህ ነጥብ ላይ ብቻ ትራኩን የሚነካ ክበብ) - በነጥቦች ላይ. ሲእና ዲ. የታንጀንት ክበብ ራዲየስ የክረምቱ ራዲየስ ይባላል. በእያንዳንዱ የትራፊክ ነጥብ ላይ, የኩሬው ራዲየስ የራሱ ዋጋ አለው.
የመጠምዘዣ ራዲየስ ለማግኘት ቀመር፡
በተሰጠው ነጥብ ላይ የተለመደው የፍጥነት መጠን የት ነው (የአጠቃላይ የፍጥነት መጠን ወደ ፍጥነቱ ቬክተር ወደ ዘንግ ላይ ያለው ትንበያ)።
መስመራዊ ፍጥነቱ ወጥ በሆነ መልኩ አቅጣጫውን ስለሚቀይር፣ የክብ እንቅስቃሴው ወጥ ተብሎ ሊጠራ አይችልም፣ በተመሳሳይ መልኩ የተፋጠነ ነው።
የማዕዘን ፍጥነት
በክበቡ ላይ አንድ ነጥብ እንምረጥ 1 . ራዲየስ እንገንባ። በጊዜ አሃድ ነጥቡ ወደ ነጥብ ይሸጋገራል። 2 . በዚህ ሁኔታ, ራዲየስ አንግልን ይገልፃል. የማዕዘን ፍጥነት በአንድ ክፍል ጊዜ ራዲየስ ከሚሽከረከርበት አንግል ጋር በቁጥር እኩል ነው።
ጊዜ እና ድግግሞሽ
የማዞሪያ ጊዜ ቲ- በዚህ ጊዜ ሰውነት አንድ አብዮት የሚያደርግበት ጊዜ ነው።
የማሽከርከር ድግግሞሽ በሰከንድ የአብዮቶች ብዛት ነው።
ድግግሞሽ እና ጊዜ በግንኙነት የተሳሰሩ ናቸው።
ከማዕዘን ፍጥነት ጋር ያለው ግንኙነት
መስመራዊ ፍጥነት
በክበቡ ላይ ያለው እያንዳንዱ ነጥብ በተወሰነ ፍጥነት ይንቀሳቀሳል. ይህ ፍጥነት መስመራዊ ይባላል። የመስመራዊ ፍጥነት ቬክተር አቅጣጫ ሁልጊዜ ከታንጀንት ወደ ክበብ ጋር ይጣጣማል.ለምሳሌ፣ ከመፍጫ ማሽን ስር የሚመጡ ብልጭታዎች ይንቀሳቀሳሉ፣ የፈጣን ፍጥነት አቅጣጫውን ይደግማሉ።
አንድ አብዮት በሚያደርገው ክበብ ላይ አንድ ነጥብ አስቡበት፣ የሚጠፋው ጊዜ ክፍለ ጊዜ ነው። ቲ. አንድ ነጥብ የሚሄድበት መንገድ ክብ ነው.
ሴንትሪፔታል ማፋጠን
በክበብ ውስጥ በሚንቀሳቀስበት ጊዜ, የፍጥነት ቬክተር ሁልጊዜ ወደ የፍጥነት ቬክተር, ወደ ክበቡ መሃል ይመራል.
የቀደሙትን ቀመሮች በመጠቀም, የሚከተሉትን ግንኙነቶች ማግኘት እንችላለን
ከክበቡ መሃል በሚወጡት ተመሳሳይ ቀጥታ መስመር ላይ ያሉ ነጥቦች (ለምሳሌ፣ እነዚህ በተሽከርካሪው ስፒከሮች ላይ የሚቀመጡ ነጥቦች ሊሆኑ ይችላሉ) ተመሳሳይ የማዕዘን ፍጥነቶች፣ ክፍለ ጊዜ እና ድግግሞሽ ይኖራቸዋል። ያም ማለት በተመሳሳይ መንገድ ይሽከረከራሉ, ነገር ግን በተለያዩ የመስመር ፍጥነቶች. አንድ ነጥብ ከመሃል ላይ በጨመረ ቁጥር በፍጥነት ይንቀሳቀሳል.
የፍጥነት መጨመር ህጉም ለማሽከርከር እንቅስቃሴ የሚሰራ ነው። የአንድ አካል ወይም የማጣቀሻ ፍሬም እንቅስቃሴ አንድ አይነት ካልሆነ ህጉ በቅጽበት ፍጥነቶች ላይ ተፈጻሚ ይሆናል። ለምሳሌ, አንድ ሰው በሚሽከረከር የካሮሴል ጠርዝ ላይ የሚራመድ ፍጥነት ከካሮሴሉ ጠርዝ እና ከሰው ፍጥነት ጋር ካለው የቬክተር ድምር ጋር እኩል ነው.
ምድር በሁለት ዋና ዋና የማዞሪያ እንቅስቃሴዎች ትሳተፋለች፡ እለታዊ (በዘጉዋ ዙሪያ) እና ምህዋር (በፀሐይ ዙሪያ)። ምድር በፀሐይ ዙሪያ የምትዞርበት ጊዜ 1 ዓመት ወይም 365 ቀናት ነው. ምድር በዘንግዋ ዙሪያ ከምዕራብ ወደ ምስራቅ ትዞራለች ፣ የዚህ የማዞሪያ ጊዜ 1 ቀን ወይም 24 ሰዓት ነው። ኬክሮስ በምድር ወገብ አውሮፕላን መካከል ያለው አንግል እና ከምድር መሃል ወደ ላይ ወዳለው ነጥብ አቅጣጫ።
በኒውተን ሁለተኛ ህግ መሰረት, የማንኛውም ፍጥነት መንስኤ ኃይል ነው. አንድ ተንቀሳቃሽ አካል ሴንትሪፔታል ማጣደፍን ካጋጠመው ይህን መፋጠን የሚያስከትሉ ኃይሎች ተፈጥሮ የተለየ ሊሆን ይችላል። ለምሳሌ አንድ አካል በክበብ ውስጥ በታሰረ ገመድ ላይ ቢንቀሳቀስ, የሚሠራው ኃይል የመለጠጥ ኃይል ነው.
በዲስክ ላይ የተኛ አካል ከዲስኩ ጋር በዘንግ ዙሪያ የሚሽከረከር ከሆነ እንዲህ ያለው ኃይል የግጭት ኃይል ነው። ኃይሉ ድርጊቱን ካቆመ, ከዚያም አካሉ ቀጥ ያለ መስመር መጓዙን ይቀጥላል
ከ A ወደ B በክበብ ላይ ያለውን የነጥብ እንቅስቃሴ ግምት ውስጥ ያስገቡ። የመስመራዊው ፍጥነት እኩል ነው። v አእና vBበቅደም ተከተል. ማጣደፍ በአንድ አሃድ ጊዜ የፍጥነት ለውጥ ነው። በቬክተሮች መካከል ያለውን ልዩነት እንፈልግ.
በቋሚ ፍፁም ፍጥነት ያለው የሰውነት እንቅስቃሴ በክበብ ውስጥ- ይህ እንቅስቃሴ አንድ አካል ተመሳሳይ ቅስቶችን በማንኛውም እኩል የጊዜ ልዩነት የሚገልጽበት እንቅስቃሴ ነው።
በክበቡ ላይ ያለው የሰውነት አቀማመጥ ይወሰናል ራዲየስ ቬክተር\ (~\ vec r \) ከክበቡ መሃል ላይ ተወስዷል. የራዲየስ ቬክተር ሞጁል ከክብ ራዲየስ ጋር እኩል ነው አር(ምስል 1).
በጊዜ Δ ቲአካል ከአንድ ነጥብ የሚንቀሳቀስ ሀበትክክል ውስጥ፣ መፈናቀሉን \(~\Delta \vec r\) ከኮርድ ጋር እኩል ያደርገዋል AB, እና ከቅስት ርዝመት ጋር እኩል የሆነ መንገድ ይጓዛል ኤል.
ራዲየስ ቬክተር በአንግል Δ ይሽከረከራል φ . አንግል በራዲያን ውስጥ ይገለጻል.
የሰውነት እንቅስቃሴ ፍጥነት \(~\vec \upsilon \) በትራጀክተር (ክበብ) ላይ የሚንቀሳቀሰው ወደ ትራጀክተሩ አቅጣጫ ነው። ይባላል መስመራዊ ፍጥነት. የመስመራዊ ፍጥነት ሞጁል ከክብ ቅስት ርዝመት ሬሾ ጋር እኩል ነው። ኤልወደ የጊዜ ክፍተት Δ ቲለዚህ ቅስት የተጠናቀቀው:
\(~\upsilon = \ frac(l)(\ ዴልታ ቲ)።
የራዲየስ ቬክተር የማዞሪያ አንግል ይህ ሽክርክሪት ከተከሰተበት ጊዜ ጋር ካለው ጥምርታ ጋር በቁጥር እኩል የሆነ scalar አካላዊ መጠን ይባላል። የማዕዘን ፍጥነት:
\(~\omega = \frac(\ ዴልታ \ቫርፊ)(\ ዴልታ ቲ)።
የSI ክፍል የማዕዘን ፍጥነት ራዲያን በሰከንድ (ራድ/ሰ) ነው።
በክበብ ውስጥ ወጥ በሆነ እንቅስቃሴ ፣ የማዕዘን ፍጥነቱ እና መስመራዊ የፍጥነት ሞጁል ቋሚ መጠኖች ናቸው። ω = const; υ = const.
የራዲየስ ቬክተር \(~\vec r \) እና አንግል ሞጁል ከሆነ የሰውነት አቀማመጥ ሊታወቅ ይችላል ። φ , እሱም በዘንግ ያቀናበረው ኦክስ(የማዕዘን ቅንጅት). በጊዜው መጀመሪያ ላይ ከሆነ ቲ 0 = 0 የማዕዘን መጋጠሚያ ነው። φ 0, እና በጊዜ ቲእኩል ነው። φ , ከዚያም የማዞሪያው አንግል Δ φ ራዲየስ ቬክተር ለጊዜ \(~\ ዴልታ t = t - t_0 = t \) ከ \(~\ ዴልታ \varphi = \varphi - \varphi_0\) ጋር እኩል ነው። ከዚያም ከመጨረሻው ቀመር ማግኘት እንችላለን በክበብ ላይ ያለው የቁሳቁስ ነጥብ እንቅስቃሴ kinematic equation:
\(~\varphi = \varphi_0 + \ኦሜጋ t.\)
በማንኛውም ጊዜ የሰውነት አቀማመጥን ለመወሰን ያስችልዎታል ቲ. ያንን ግምት ውስጥ በማስገባት \(~\Delta \varphi = \ frac(l)(R)\)\[~\omega = \frac(l)(R \Delta t) = \frac(\upsilon)(R) እናገኛለን። \ ቀኝ ቀስት \]
\(~\upsilon = \omega R \) - በመስመራዊ እና በማእዘን ፍጥነት መካከል ያለው ግንኙነት ቀመር።
የጊዜ ክፍተት Τ በዚህ ጊዜ ሰውነት አንድ ሙሉ አብዮት ይባላል የማዞሪያ ጊዜ:
\ (~ ቲ = \ frac (\ ዴልታ t) (N) ፣ \)
የት ኤን- በጊዜ ውስጥ በሰውነት የተደረጉ አብዮቶች ብዛት Δ ቲ.
በጊዜ Δ ቲ = Τ አካሉ መንገዱን ይጓዛል \ (~ l = 2 \pi R \). ስለዚህም እ.ኤ.አ.
\(~\upsilon = \frac(2 \pi R)(T); \\ኦሜጋ = \frac(2 \pi)(T) .\)
መጠን ν , የወቅቱ ተገላቢጦሽ, አንድ አካል በአንድ አሃድ ጊዜ ምን ያህል አብዮቶች እንደሚያደርግ የሚያሳይ, ይባላል የማሽከርከር ፍጥነት:
\(~\nu = \frac(1)(T) = \frac(N)(\Delta t)\)
ስለዚህም እ.ኤ.አ.
\(~\upsilon = 2 \pi \nu R; \\ ኦሜጋ = 2 \pi \nu.\)
ስነ-ጽሁፍ
አክሴኖቪች ኤል.ኤ. ፊዚክስ በሁለተኛ ደረጃ ትምህርት ቤት: ቲዎሪ. ተግባራት ፈተናዎች: የመማሪያ መጽሐፍ. አጠቃላይ ትምህርት ለሚሰጡ ተቋማት አበል. አካባቢ, ትምህርት / L. A. Aksenovich, N. N. Rakina, K. S. Farino; ኢድ. ኬ.ኤስ. ፋሪኖ. - ሚንስ: አዱካቲያ i vyakhavanne, 2004. - P. 18-19.
የተዋሃደ የግዛት ፈተና ኮዲፋየር ርዕሶች፡ በቋሚ ፍፁም ፍጥነት በክበብ ውስጥ መንቀሳቀስ፣ ማዕከላዊ ማፋጠን።
በክብ ዙሪያ አንድ ወጥ እንቅስቃሴ - ይህ በጊዜ ላይ የሚወሰን ከተፋጣኝ ቬክተር ጋር ቀላል የእንቅስቃሴ ምሳሌ ነው።
ነጥቡ በራዲየስ ክብ ላይ ይሽከረከር. የነጥቡ ፍጥነት በፍፁም እሴት ቋሚ እና እኩል ነው። ፍጥነት ይባላል መስመራዊ ፍጥነትነጥቦች.
የደም ዝውውር ጊዜ - ይህ የአንድ ሙሉ አብዮት ጊዜ ነው። ለክፍለ-ጊዜው ግልጽ የሆነ ቀመር አለን-
. (1)
ድግግሞሽ የወቅቱ ተገላቢጦሽ ነው፡-
ድግግሞሽ አንድ ነጥብ በሰከንድ ምን ያህል ሙሉ አብዮቶች እንደሚያመጣ ያሳያል። ድግግሞሹ የሚለካው በ rps (በሴኮንድ አብዮቶች) ነው.
ለምሳሌ ያህል,. ይህ ማለት በጊዜው ነጥቡ አንድን ሙሉ ያደርገዋል
ማዞር ድግግሞሹ ከዚያም እኩል ነው: r / s; በሰከንድ ነጥቡ 10 ሙሉ አብዮቶችን ያደርጋል።
የማዕዘን ፍጥነት.
በካርቴዥያ መጋጠሚያ ስርዓት ውስጥ የአንድ ነጥብ ወጥ የሆነ ሽክርክሪት እናስብ። የመጋጠሚያዎችን አመጣጥ በክበቡ መሃል ላይ እናስቀምጥ (ምስል 1)።
 |
| ሩዝ. 1. በክበብ ውስጥ ወጥ የሆነ እንቅስቃሴ |
የነጥቡ የመጀመሪያ ቦታ ይሁን; በሌላ አነጋገር ነጥቡ ላይ መጋጠሚያዎች ነበሩት . ነጥቡ በማእዘን በኩል እንዲዞር ያድርጉ እና ቦታ ይውሰዱ።
የማዞሪያው አንግል ወደ ጊዜ ሬሾ ይባላል የማዕዘን ፍጥነት የነጥብ ሽክርክሪት;
. (2)
አንግል በተለምዶ የሚለካው በራዲያን ነው፣ ስለዚህ የማዕዘን ፍጥነት የሚለካው በራድ/ሰ ነው። ከመዞሪያው ጊዜ ጋር እኩል በሆነ ጊዜ, ነጥቡ በአንድ ማዕዘን በኩል ይሽከረከራል. ለዛ ነው
. (3)
ቀመሮችን (1) እና (3) በማነጻጸር በመስመራዊ እና በማእዘን ፍጥነቶች መካከል ያለውን ግንኙነት እናገኛለን፡-
. (4)
የእንቅስቃሴ ህግ.
አሁን የማዞሪያው ቦታ መጋጠሚያዎች በጊዜ ላይ ጥገኛነትን እናገኝ. ከምስል እናያለን. 1 ያ
ከቀመር (2) እኛ ግን፡. ስለዚህም እ.ኤ.አ.
. (5)
ቀመሮች (5) በአንድ ክበብ ውስጥ የአንድ ነጥብ ወጥ እንቅስቃሴ ለሜካኒክስ ዋና ችግር መፍትሄ ናቸው።
ሴንትሪፔታል ማፋጠን.
አሁን የማዞሪያውን ነጥብ ለማፋጠን ፍላጎት አለን. ግንኙነቶችን (5) ሁለት ጊዜ በመለየት ሊገኝ ይችላል.
ቀመሮችን (5) ከግምት ውስጥ ስናስገባ፡-
(6)
የተገኙት ቀመሮች (6) እንደ አንድ የቬክተር እኩልነት ሊጻፉ ይችላሉ፡-
(7)
የማዞሪያው ራዲየስ ቬክተር የት አለ.
የፍጥነት ቬክተር ወደ ራዲየስ ቬክተር በተቃራኒው ማለትም ወደ ክበቡ መሃል (ምስል 1 ይመልከቱ). ስለዚህ በክብ ዙሪያ ወጥ በሆነ መልኩ የሚንቀሳቀስ ነጥብ ማፋጠን ይባላል ሴንትሪፔታል.
በተጨማሪም፣ ከቀመር (7) የመሃል አፋጣኝ ሞጁሉን አገላለጽ እናገኛለን፡-
(8)
የማዕዘን ፍጥነቱን ከ (4) እንግለጽ
እና ወደ (8) ይቀይሩት። የመሃል ማፍጠን ሌላ ቀመር እናገኝ።