أمثلة على الحركة الانتقالية على طول مسار منحني. السرعة والتسارع أثناء الحركة المنحنية

اعتمادًا على شكل المسار، تنقسم الحركة إلى مستقيمة ومنحنية. في العالم الحقيقي، نتعامل غالبًا مع الحركة المنحنية، عندما يكون المسار خطًا منحنيًا. ومن أمثلة هذه الحركة مسار الجسم المقذوف بزاوية نحو الأفق، وحركة الأرض حول الشمس، وحركة الكواكب، ونهاية عقرب الساعة على القرص، وما إلى ذلك.

الشكل 1. المسار والتشريد أثناء الحركة المنحنية

تعريف

الحركة المنحنية هي حركة يكون مسارها عبارة عن خط منحني (على سبيل المثال، دائرة، قطع ناقص، قطع زائد، قطع مكافئ). عند التحرك على طول مسار منحني الخطوط، يتم توجيه متجه الإزاحة $\overrightarrow(s)$ على طول الوتر (الشكل 1)، وl هو طول المسار. يتم توجيه السرعة اللحظية للجسم (أي سرعة الجسم عند نقطة معينة من المسار) بشكل عرضي عند نقطة المسار حيث يوجد الجسم المتحرك حاليًا (الشكل 2).

الشكل 2. السرعة اللحظية أثناء الحركة المنحنية

ومع ذلك، فإن النهج التالي هو أكثر ملاءمة. يمكن تمثيل هذه الحركة كمجموعة من عدة حركات على طول أقواس دائرية (انظر الشكل 4). ستكون هذه الأقسام أقل مما كانت عليه في الحالة السابقة، بالإضافة إلى ذلك، فإن الحركة على طول الدائرة هي في حد ذاتها منحنية.

الشكل 4. انهيار الحركة المنحنية إلى حركة على طول أقواس دائرية

خاتمة

من أجل وصف الحركة المنحنية، عليك أن تتعلم كيفية وصف الحركة في دائرة، ثم تمثيل الحركة التعسفية في شكل مجموعات من الحركات على طول أقواس دائرية.

تتمثل مهمة دراسة الحركة المنحنية لنقطة مادية في تجميع معادلة حركية تصف هذه الحركة وتسمح، بناءً على شروط أولية معينة، بتحديد جميع خصائص هذه الحركة.

تسارع الحركة المنحنية بشكل موحد

الحركات المنحنية هي الحركات التي لا تكون مساراتها مستقيمة، بل خطوط منحنية. تتحرك الكواكب ومياه الأنهار على طول مسارات منحنية.

الحركة المنحنية هي دائما حركة مع تسارع، حتى لو كانت القيمة المطلقة للسرعة ثابتة. تحدث الحركة المنحنية ذات التسارع الثابت دائمًا في المستوى الذي توجد فيه متجهات التسارع والسرعات الأولية للنقطة. في حالة الحركة المنحنية مع تسارع ثابت في مستوى xOy، فإن الإسقاطات vx وvy لسرعتها على محوري Ox وOy وإحداثيات x وy للنقطة في أي وقت t يتم تحديدها بواسطة الصيغ

حركة غير متساوية. السرعة الخشنة

لا يوجد جسم يتحرك بسرعة ثابتة طوال الوقت. عندما تبدأ السيارة في التحرك، فإنها تتحرك بشكل أسرع وأسرع. ويمكن أن يتحرك بثبات لفترة من الوقت، ولكن بعد ذلك يتباطأ ويتوقف. في هذه الحالة، تقطع السيارة مسافات مختلفة في نفس الوقت.

تسمى الحركة التي يقطع فيها الجسم مسافات غير متساوية في فترات زمنية متساوية حركة غير متساوية. مع هذه الحركة، لا تبقى السرعة دون تغيير. في هذه الحالة، يمكننا أن نتحدث فقط عن السرعة المتوسطة.

السرعة المتوسطة توضح المسافة التي يقطعها الجسم في وحدة الزمن. وهي تساوي نسبة إزاحة الجسم إلى زمن الحركة. السرعة المتوسطة، مثل سرعة الجسم أثناء الحركة المنتظمة، تقاس بالمتر مقسومة على ثانية. من أجل وصف الحركة بشكل أكثر دقة، يتم استخدام السرعة اللحظية في الفيزياء.

تسمى سرعة الجسم في لحظة معينة من الزمن أو عند نقطة معينة في المسار بالسرعة اللحظية. السرعة اللحظية هي كمية متجهة ويتم توجيهها بنفس طريقة توجيه متجه الإزاحة. يمكنك قياس السرعة اللحظية باستخدام عداد السرعة. في النظام الدولي، تقاس السرعة اللحظية بالمتر مقسومة على الثانية.

سرعة حركة النقطة متفاوتة

حركة الجسم في دائرة

الحركة المنحنية شائعة جدًا في الطبيعة والتكنولوجيا. وهو أكثر تعقيداً من الخط المستقيم، إذ أن هناك العديد من المسارات المنحنية؛ يتم دائمًا تسريع هذه الحركة، حتى عندما لا تتغير وحدة السرعة.

لكن الحركة على طول أي مسار منحني يمكن تمثيلها تقريبًا على أنها حركة على طول أقواس الدائرة.

عندما يتحرك جسم في دائرة، يتغير اتجاه متجه السرعة من نقطة إلى أخرى. لذلك، عندما يتحدثون عن سرعة هذه الحركة، فإنهم يقصدون السرعة اللحظية. يتم توجيه ناقل السرعة بشكل عرضي إلى الدائرة، ويتم توجيه ناقل الإزاحة على طول الأوتار.

الحركة الدائرية المنتظمة هي حركة لا يتغير خلالها معامل سرعة الحركة، بل يتغير اتجاهها فقط. يتم توجيه تسارع هذه الحركة دائمًا نحو مركز الدائرة ويسمى بالجاذبة المركزية. من أجل إيجاد تسارع جسم يتحرك في دائرة، من الضروري قسمة مربع السرعة على نصف قطر الدائرة.

بالإضافة إلى التسارع، تتميز حركة الجسم في دائرة بالكميات التالية:

فترة دوران الجسم هي الزمن الذي يقوم فيه الجسم بدورة كاملة. يتم تحديد فترة الدوران بالحرف T ويتم قياسها بالثواني.

تردد دوران الجسم هو عدد الدورات في وحدة الزمن. هل سرعة الدوران يشار إليها بحرف؟ ويتم قياسها بالهرتز. للعثور على التكرار، عليك قسمة الواحد على الفترة.

السرعة الخطية هي نسبة حركة الجسم إلى الزمن. من أجل العثور على السرعة الخطية لجسم في دائرة، من الضروري تقسيم المحيط على الفترة (المحيط يساوي 2 درجة مضروبًا في نصف القطر).

السرعة الزاوية هي كمية فيزيائية تساوي نسبة زاوية دوران نصف قطر الدائرة التي يتحرك بها الجسم إلى زمن الحركة. يشار إلى السرعة الزاوية بحرف؟ ويتم قياسه بالراديان مقسمًا على الثانية. هل يمكنك العثور على السرعة الزاوية بقسمة 2؟ لمدة. السرعة الزاوية والسرعة الخطية فيما بينهما. من أجل العثور على السرعة الخطية، من الضروري ضرب السرعة الزاوية في نصف قطر الدائرة.


الشكل 6. الحركة الدائرية والصيغ.

يتم تعميم مفاهيم السرعة والتسارع بشكل طبيعي على حالة نقطة مادية تتحرك على طول مسار منحني. يتم تحديد موضع النقطة المتحركة على المسار بواسطة ناقل نصف القطر ص مرسومة إلى هذه النقطة من نقطة ثابتة عنعلى سبيل المثال، أصل الإحداثيات (الشكل 1.2). اسمحوا في لحظة من الزمن رالنقطة المادية في موضعها ممع ناقل نصف القطر ص = ص (ر). وبعد وقت قصير د ر، سوف ينتقل إلى موضعه م 1مع نصف القطر - ناقل ص 1 = ص (ر+ د ر). نصف القطر - سيحصل متجه نقطة المادة على زيادة يحددها الفرق الهندسي D ص = ص 1 - ص . متوسط ​​السرعة مع مرور الوقتد رتسمى الكمية

متوسط ​​اتجاه السرعة الخامس تزوج اعواد الكبريتمع اتجاه المتجه D ص .

متوسط ​​السرعة القصوى عند د ر® 0، أي مشتق من نصف القطر - المتجه ص بالوقت

(1.9)

مُسَمًّى حقيقيأو فوريسرعة نقطة مادية. المتجه الخامس توجه بشكل عرضيإلى مسار نقطة متحركة.

التسريع أ يسمى المتجه يساوي المشتق الأول لمتجه السرعة الخامس أو المشتق الثاني لنصف القطر - المتجه ص بالوقت:

(1.10)

(1.11)

دعونا نلاحظ التشبيه الرسمي التالي بين السرعة والتسارع. من نقطة ثابتة عشوائية O 1 سوف نقوم برسم متجه السرعة الخامس نقطة متحركة في جميع الأوقات الممكنة (الشكل 1.3).

نهاية المتجه الخامس مُسَمًّى نقطة السرعة. الموقع الهندسي لنقاط السرعة هو منحنى يسمى هودوغراف السرعة.عندما تصف نقطة مادية مسارًا، تتحرك نقطة السرعة المقابلة على طول المجسم.

أرز. 1.2 يختلف عن الشكل. 1.3 بالتدوين فقط. نصف القطر – المتجه ص تم استبداله بمتجه السرعة الخامس ، النقطة المادية - إلى نقطة السرعة، والمسار - إلى المجسم. العمليات الرياضية على المتجهات ص عند العثور على السرعة وفوق المتجه الخامس عند العثور عليها، تكون التسارعات متطابقة تمامًا.

سرعة الخامس موجهة على طول مسار عرضي. لهذا التسريعأ سيتم توجيهها بشكل عرضي إلى المجسم السرعة.يمكن أن يقال ذلك التسارع هو سرعة حركة نقطة السرعة على طول المجسم. لذلك،

حركيات النقطة. طريق. متحرك. السرعة والتسارع. إسقاطاتهم على محاور الإحداثيات. حساب المسافة المقطوعة. متوسط ​​القيم.

حركيات النقطة- فرع من علم الحركة يدرس الوصف الرياضي لحركة النقاط المادية. المهمة الرئيسية لعلم الحركة هي وصف الحركة باستخدام جهاز رياضي دون تحديد الأسباب المسببة لهذه الحركة.

المسار والحركة.يسمى الخط الذي تتحرك عليه نقطة من الجسم مسار الحركة. طول المسار يسمى الطريق الذي سلكته. يسمى المتجه الذي يربط بين نقطتي البداية والنهاية للمسار متحرك. سرعة- كمية فيزيائية متجهة تميز سرعة حركة الجسم، تساوي عدديًا نسبة الحركة خلال فترة زمنية قصيرة إلى قيمة هذه الفترة. تعتبر الفترة الزمنية صغيرة بدرجة كافية إذا لم تتغير السرعة أثناء الحركة غير المنتظمة خلال هذه الفترة. الصيغة المحددة للسرعة هي v = s/t. وحدة السرعة هي م/ث ومن الناحية العملية، وحدة السرعة المستخدمة هي كم/ساعة (36 كم/ساعة = 10 م/ث). يتم قياس السرعة باستخدام عداد السرعة.

التسريع- الكمية الفيزيائية المتجهة التي تميز معدل التغير في السرعة، وتساوي عددياً نسبة التغير في السرعة إلى الفترة الزمنية التي حدث خلالها هذا التغيير. إذا تغيرت السرعة بالتساوي طوال الحركة بأكملها، فيمكن حساب التسارع باستخدام الصيغة a=Δv/Δt. وحدة التسارع – م/ث 2

السرعة والتسارع أثناء الحركة المنحنية. التسارع العرضي والعادي.

الحركات المنحنية– الحركات التي مساراتها ليست مستقيمة، بل خطوط منحنية.

حركة منحنية– هذه دائمًا حركة مع تسارع، حتى لو كانت السرعة المطلقة ثابتة. تحدث الحركة المنحنية ذات التسارع الثابت دائمًا في المستوى الذي توجد فيه متجهات التسارع والسرعات الأولية للنقطة. في حالة الحركة المنحنية مع تسارع ثابت في المستوى xOyالتوقعات الخامس سو ضد ذسرعته على المحور ثورو أويوالإحداثيات سو ذالنقاط في أي وقت رتحددها الصيغ

v x =v 0 x +a x t, x=x 0 +v 0 x t+a x t+a x t 2 /2; v y =v 0 y +a y t, y=y 0 +v 0 y t+a y t 2 /2

هناك حالة خاصة من الحركة المنحنية هي الحركة الدائرية. الحركة الدائرية، حتى المنتظمة، هي دائمًا حركة متسارعة: يتم توجيه وحدة السرعة دائمًا بشكل عرضي إلى المسار، مع تغيير الاتجاه باستمرار، وبالتالي تحدث الحركة الدائرية دائمًا مع تسارع الجاذبية |a|=v 2 /r حيث ص- نصف قطر الدائرة.

يتم توجيه متجه التسارع عند التحرك في دائرة نحو مركز الدائرة ويكون عموديًا على ناقل السرعة.

في الحركة المنحنية، يمكن تمثيل التسارع كمجموع المكونات العمودية والمماسية:

يتم توجيه التسارع العادي (الجاذب المركزي) نحو مركز انحناء المسار ويميز التغير في السرعة في الاتجاه:

الخامس -قيمة السرعة اللحظية ص- نصف قطر انحناء المسار عند نقطة معينة.

يتم توجيه التسارع العرضي (المماسي) بشكل عرضي إلى المسار ويميز التغيير في وحدة السرعة.

التسارع الكلي الذي تتحرك به نقطة المادة يساوي:

العجله عرضيةيميز سرعة التغيير في سرعة الحركة بقيمة عددية ويتم توجيهه بشكل عرضي إلى المسار.

لذلك

التسارع الطبيعييميز معدل التغير في السرعة في الاتجاه. دعونا نحسب المتجه:

4. حركيات الجسم الصلب. الدوران حول محور ثابت. السرعة الزاوية والتسارع. العلاقة بين السرعات الزاوية والخطية والتسارعات.

حركيات الحركة الدورانية.

يمكن أن تكون حركة الجسم متعدية أو دورانية. في هذه الحالة، يتم تمثيل الجسم كنظام من النقاط المادية المترابطة بشكل صارم.

أثناء الحركة الانتقالية، أي خط مستقيم مرسوم في الجسم يتحرك موازيًا لنفسه. وفقًا لشكل المسار، يمكن أن تكون الحركة الانتقالية مستقيمة أو منحنية الخطوط. أثناء الحركة الانتقالية، جميع نقاط الجسم الصلب خلال نفس الفترة الزمنية تجعل الحركات متساوية في الحجم والاتجاه. وبالتالي، فإن السرعات والتسارعات لجميع نقاط الجسم في أي لحظة من الزمن هي نفسها أيضًا. لوصف الحركة الانتقالية، يكفي تحديد حركة نقطة واحدة.

الحركة الدورانية لجسم صلب حول محور ثابتتسمى هذه الحركة التي تتحرك فيها جميع نقاط الجسم في دوائر تقع مراكزها على نفس الخط المستقيم (محور الدوران).

يمكن أن يمر محور الدوران عبر الجسم أو يقع خارجه. إذا مر محور الدوران بالجسم فإن النقاط الواقعة على المحور تبقى ساكنة عندما يدور الجسم. نقاط الجسم الصلب الواقعة على مسافات مختلفة من محور الدوران في فترات زمنية متساوية تقطع مسافات مختلفة، وبالتالي، لها سرعات خطية مختلفة.

عندما يدور جسم حول محور ثابت، فإن نقاط الجسم تخضع لنفس الحركة الزاوية في نفس الفترة الزمنية. الوحدة تساوي زاوية دوران الجسم حول المحور في الوقت المناسب، ويرتبط اتجاه ناقل الإزاحة الزاوي مع اتجاه دوران الجسم بقاعدة المسمار: إذا قمت بدمج اتجاهات دوران المسمار مع اتجاه دوران الجسم، فإن المتجه سوف يتزامن مع الحركة الانتقالية للمسمار. يتم توجيه المتجه على طول محور الدوران.

يتم تحديد معدل التغير في الإزاحة الزاوية بواسطة السرعة الزاوية - ω. قياسا على السرعة الخطية، المفاهيم السرعة الزاوية المتوسطة واللحظية:

السرعة الزاوية- كمية المتجهات.

يتميز معدل التغير في السرعة الزاوية بـ متوسط ​​وفوري

التسارع الزاوي.

المتجه ويمكن أن يتطابق مع المتجه ويكون معاكسًا له

لقد تعلمنا بشكل أو بآخر كيفية التعامل مع الحركة المستقيمة في الدروس السابقة، أي حل المشكلة الرئيسية للميكانيكا لهذا النوع من الحركة.

ومع ذلك، فمن الواضح أننا في العالم الحقيقي نتعامل في أغلب الأحيان مع الحركة المنحنية، عندما يكون المسار خطًا منحنيًا. ومن أمثلة هذه الحركة مسار جسم ملقى بزاوية نحو الأفق، وحركة الأرض حول الشمس، وحتى مسار حركة عينيك التي تتبع الآن هذه الملاحظة.

سيتم تخصيص هذا الدرس لمسألة كيفية حل المشكلة الرئيسية للميكانيكا في حالة الحركة المنحنية.

في البداية، دعونا نحدد ما هي الاختلافات الأساسية الموجودة في الحركة المنحنية (الشكل 1) بالنسبة للحركة المستقيمة، وما تؤدي إليه هذه الاختلافات.

أرز. 1. مسار الحركة المنحنية

دعونا نتحدث عن مدى ملاءمة وصف حركة الجسم أثناء الحركة المنحنية.

يمكن تقسيم الحركة إلى أقسام منفصلة، ​​يمكن اعتبار الحركة في كل منها مستقيمة الخط (الشكل 2).

أرز. 2. تقسيم الحركة المنحنية إلى حركات متعدية

ومع ذلك، فإن النهج التالي هو أكثر ملاءمة. سوف نتخيل هذه الحركة على أنها مزيج من عدة حركات على طول أقواس دائرية (انظر الشكل 3). يرجى ملاحظة أن هذه الأقسام أقل مما كانت عليه في الحالة السابقة، بالإضافة إلى ذلك، فإن الحركة على طول الدائرة منحنية. بالإضافة إلى ذلك، فإن أمثلة الحركة الدائرية شائعة جدًا في الطبيعة. ومن هذا يمكننا أن نستنتج:

من أجل وصف الحركة المنحنية، عليك أن تتعلم كيفية وصف الحركة في دائرة، ثم تمثيل الحركة التعسفية في شكل مجموعات من الحركات على طول أقواس دائرية.

أرز. 3. تقسيم الحركة المنحنية إلى حركة على طول أقواس دائرية

لذا، دعونا نبدأ دراسة الحركة المنحنية من خلال دراسة الحركة المنتظمة في الدائرة. دعونا نتعرف على الاختلافات الأساسية بين الحركة المنحنية والحركة المستقيمة. في البداية، دعونا نتذكر أننا في الصف التاسع درسنا حقيقة أن سرعة الجسم عند التحرك في دائرة تكون مماسة للمسار. بالمناسبة، يمكنك ملاحظة هذه الحقيقة بشكل تجريبي إذا شاهدت كيف تتحرك الشرر عند استخدام حجر الشحذ.

لنفكر في حركة الجسم في دائرة (الشكل 4).

أرز. 4. سرعة الجسم عند التحرك في دائرة

يرجى ملاحظة أنه في هذه الحالة، فإن معامل سرعة الجسم عند النقطة (أ) يساوي معامل سرعة الجسم عند النقطة (ب).

ومع ذلك، فإن المتجه لا يساوي المتجه. لذلك، لدينا ناقل فرق السرعة (انظر الشكل 5).

أرز. 5. فرق السرعة عند النقطتين A و B.

علاوة على ذلك، حدث التغيير في السرعة بعد مرور بعض الوقت. لذلك نحصل على التركيبة المألوفة:

,

وهذا ليس أكثر من تغير في السرعة خلال فترة من الزمن، أو تسارع الجسم. ويمكن استخلاص استنتاج مهم للغاية:

يتم تسريع الحركة على طول المسار المنحني. وطبيعة هذا التسارع هي تغير مستمر في اتجاه متجه السرعة.

ولنلاحظ مرة أخرى أنه حتى لو قيل إن جسمًا يتحرك بشكل منتظم في دائرة، فهذا يعني أن معامل سرعة الجسم لا يتغير، ولكن هذه الحركة تكون متسارعة دائمًا، لأن اتجاه السرعة يتغير.

في الصف التاسع، درست ما هو هذا التسارع وكيف يتم توجيهه (انظر الشكل 6). يتم توجيه التسارع المركزي دائمًا نحو مركز الدائرة التي يتحرك فيها الجسم.

أرز. 6. التسارع المركزي

يمكن حساب وحدة التسارع المركزي باستخدام الصيغة

دعونا ننتقل إلى وصف الحركة المنتظمة للجسم في دائرة. دعونا نتفق على أن السرعة التي استخدمتها أثناء وصف الحركة الانتقالية ستُسمى الآن السرعة الخطية. ومن خلال السرعة الخطية سنفهم السرعة اللحظية عند نقطة مسار الجسم الدوار.

أرز. 7. حركة نقاط القرص

خذ بعين الاعتبار قرصًا يدور في اتجاه عقارب الساعة للتأكد. في نصف قطرها نحدد النقطتين A و B. ونفكر في حركتهما. بمرور الوقت، ستتحرك هذه النقاط على طول أقواس دائرية وتصبح النقطتين A' وB'. ومن الواضح أن النقطة أ قد تحركت أكثر من النقطة ب. ومن هذا يمكننا أن نستنتج أنه كلما ابتعدت النقطة عن محور الدوران، زادت السرعة الخطية التي تتحرك بها.

ومع ذلك، إذا نظرت عن كثب إلى النقطتين A وB، يمكنك القول أن الزاوية θ التي دارت بها نسبة إلى محور الدوران O ظلت دون تغيير، وهي الخصائص الزاوية التي سنستخدمها لوصف الحركة في الدائرة. لاحظ أنه لوصف الحركة في دائرة، يمكنك استخدامها ركنصفات. أولًا، دعونا نتذكر مفهوم قياس الزوايا بالراديان.

الزاوية التي مقدارها 1 راديان هي زاوية مركزية طول قوسها يساوي نصف قطر الدائرة.

وبالتالي، من السهل ملاحظة أن الزاوية، على سبيل المثال، تساوي الراديان. وبناءً على ذلك، يمكنك تحويل أي زاوية معطاة بالدرجات إلى راديان عن طريق ضربها في والقسمة عليها. زاوية الدوران أثناء الحركة الدورانية تشبه الحركة أثناء الحركة الانتقالية. لاحظ أن الراديان هو كمية بلا أبعاد:

ولذلك غالبًا ما يتم حذف التسمية "راد".

لنبدأ في النظر في الحركة في دائرة بأبسط حالة - الحركة المنتظمة في دائرة. دعونا نتذكر أن الحركة الانتقالية المنتظمة هي حركة يقوم فيها الجسم بحركات متساوية خلال فترات زمنية متساوية. على نفس المنوال،

الحركة الدائرية المنتظمة هي حركة يدور فيها الجسم بزوايا متساوية خلال فترات زمنية متساوية.

على غرار مفهوم السرعة الخطية، تم تقديم مفهوم السرعة الزاوية.

السرعة الزاوية هي كمية فيزيائية تساوي نسبة الزاوية التي يدور خلالها الجسم إلى الزمن الذي حدث فيه هذا الدوران.

يتم قياس السرعة الزاوية بالراديان في الثانية، أو ببساطة بالثواني المتبادلة.

دعونا نوجد العلاقة بين السرعة الزاوية لدوران نقطة ما والسرعة الخطية لهذه النقطة.

أرز. 9. العلاقة بين السرعة الزاوية والخطية

تدور النقطة A خلال قوس طوله S، وتدور بزاوية φ. ومن تعريف قياس الراديان للزاوية يمكننا أن نكتب ذلك

لنقسم طرفي المساواة الأيسر والأيمن على الفترة الزمنية التي تمت خلالها الحركة، ثم نستخدم تعريف السرعات الزاوية والخطية

.

يرجى ملاحظة أنه كلما ابتعدت النقطة عن محور الدوران، زادت سرعتها الزاوية والخطية. والنقاط الواقعة على محور الدوران نفسها ثابتة. مثال على ذلك هو الرف الدائري: كلما كنت أقرب إلى مركز الرف الدائري، كان من الأسهل عليك البقاء عليه.

دعونا نتذكر أننا قدمنا ​​​​في وقت سابق مفهومي الدورة وتكرار الدوران.

فترة الدوران هي زمن ثورة كاملة.يتم تحديد فترة الدوران بحرف ويتم قياسها بالثواني في نظام SI:

تردد الدوران هو عدد الثورات لكل وحدة زمنية.يشار إلى التردد بالحرف ويقاس بالثواني المتبادلة:

وهي مرتبطة بالعلاقة:

هناك علاقة بين السرعة الزاوية وتكرار دوران الجسم. إذا تذكرنا أن الثورة الكاملة تساوي، فمن السهل أن نرى أن السرعة الزاوية هي:

بالإضافة إلى ذلك، إذا تذكرنا كيف عرفنا مفهوم الراديان، فسيصبح من الواضح كيفية ربط السرعة الخطية للجسم بالسرعة الزاوية:

.

دعونا أيضًا نكتب العلاقة بين تسارع الجاذبية المركزية وهذه الكميات:

.

وبذلك نعرف العلاقة بين جميع خصائص الحركة الدائرية المنتظمة.

دعونا نلخص. في هذا الدرس بدأنا في وصف الحركة المنحنية. لقد فهمنا كيف يمكننا ربط الحركة المنحنية بالحركة الدائرية. الحركة الدائرية تتسارع دائمًا، ووجود التسارع يحدد حقيقة أن السرعة تغير اتجاهها دائمًا. ويسمى هذا التسارع بالجاذبة المركزية. وأخيرا، تذكرنا بعض خصائص الحركة الدائرية (السرعة الخطية، السرعة الزاوية، الدورة وتكرار الدوران)، ووجدنا العلاقات بينها.

فهرس:

  1. G. Ya Myakishev، B. B. Bukhovtsev، N. N. Sotsky. فيزياء 10. - ماجستير: تربية، 2008.
  2. أ.ب.ريمكيفيتش. الفيزياء. كتاب المسائل 10-11. - م: حبارى، 2006.
  3. يا يا سافتشينكو. مشاكل الفيزياء. - م: ناوكا، 1988.
  4. A. V. Peryshkin، V. V. Krauklis. دورة الفيزياء. ت.١.- م.: الدولة. مدرس إد. دقيقة. تعليم جمهورية روسيا الاتحادية الاشتراكية السوفياتية ، 1957.
  1. الموسوعة ().
  2. Аyp.ru ().
  3. ويكيبيديا ().

العمل في المنزل:

بعد حل مسائل هذا الدرس، ستتمكن من الاستعداد للأسئلة 1 من امتحان الدولة والأسئلة A1 وA2 من امتحان الدولة الموحدة.

  1. المشاكل 92، 94، 98، 106، 110 ش. مشاكل A. P. Rymkevich إد. 10 ()
  2. احسب السرعة الزاوية لعقارب الدقائق والثواني والساعات في الساعة. احسب عجلة الجذب المركزي المؤثرة على أطراف هذه الأسهم إذا كان نصف قطر كل منها مترًا واحدًا.
  3. فكر في الأسئلة التالية وإجاباتها:
  4. سؤال:هل توجد نقاط على سطح الأرض تكون فيها السرعة الزاوية المرتبطة بالدوران اليومي للأرض صفرًا؟

    إجابة:يأكل. هذه النقاط هي القطبين الجغرافيين للأرض. السرعة عند هذه النقاط هي صفر لأنك في هذه النقاط ستكون على محور الدوران.