Definisi gerakan lengkung seragam. Pergerakan rectilinear dan curvilinear

Kita tahu bahawa semasa gerakan rectilinear, arah vektor halaju sentiasa bertepatan dengan arah pergerakan. Apakah yang boleh dikatakan tentang arah halaju dan sesaran semasa gerakan melengkung? Untuk menjawab soalan ini, kami akan menggunakan teknik yang sama yang kami gunakan dalam bab sebelumnya semasa mengkaji kelajuan serta-merta gerakan rectilinear.

Rajah 56 menunjukkan trajektori melengkung tertentu. Mari kita andaikan bahawa sebuah jasad bergerak di sepanjangnya dari titik A ke titik B.

Dalam kes ini, laluan yang dilalui oleh badan adalah lengkok A B, dan anjakannya adalah vektor Sudah tentu, seseorang tidak boleh menganggap bahawa kelajuan badan semasa pergerakan diarahkan sepanjang vektor anjakan. Mari kita lukis satu siri kord antara titik A dan B (Rajah 57) dan bayangkan bahawa pergerakan badan berlaku tepat di sepanjang kord ini. Pada setiap satu badan bergerak secara rectilinear dan vektor halaju diarahkan sepanjang kord.

Sekarang mari kita buat bahagian lurus (kord) kita lebih pendek (Gamb. 58). Seperti sebelum ini, pada setiap daripada mereka vektor halaju diarahkan sepanjang kord. Tetapi jelas bahawa garis putus dalam Rajah 58 sudah lebih serupa dengan lengkung licin.

Oleh itu, adalah jelas bahawa dengan terus mengurangkan panjang bahagian lurus, kita akan, seolah-olah, menariknya ke titik dan garis putus akan bertukar menjadi lengkung yang licin. Kelajuan pada setiap titik lengkung ini akan diarahkan secara tangen ke lengkung pada titik ini (Rajah 59).

Kelajuan pergerakan jasad pada mana-mana titik pada trajektori lengkung diarahkan secara tangen kepada trajektori pada titik itu.

Hakikat bahawa kelajuan titik semasa pergerakan melengkung benar-benar diarahkan sepanjang tangen diyakinkan oleh, sebagai contoh, pemerhatian operasi gochnla (Rajah 60). Jika anda menekan hujung batang keluli terhadap batu pengisar yang berputar, zarah panas yang keluar dari batu itu akan kelihatan dalam bentuk percikan api. Zarah-zarah ini terbang pada kelajuan yang mana

mereka memiliki pada saat pemisahan dari batu itu. Dapat dilihat dengan jelas bahawa arah percikan api sentiasa bertepatan dengan tangen kepada bulatan pada titik di mana batang menyentuh batu. Percikan dari roda kereta yang tergelincir juga bergerak secara tangen ke bulatan (Rajah 61).

Oleh itu, halaju serta-merta jasad pada titik yang berbeza pada trajektori lengkung mempunyai arah yang berbeza, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 62. Magnitud halaju boleh sama di semua titik trajektori (lihat Rajah 62) atau berbeza dari satu titik ke titik, dari satu saat ke masa yang lain (Rajah 63).

Semasa gerakan melengkung, arah vektor halaju berubah. Pada masa yang sama, modulnya, iaitu, panjang, juga mungkin berubah. Dalam kes ini, vektor pecutan diuraikan kepada dua komponen: tangen kepada trajektori dan berserenjang dengan trajektori (Rajah 10). Komponen itu dipanggil tangensial pecutan (tangensial), komponen – biasa(centripetal) pecutan.

Pecutan semasa gerakan melengkung

Pecutan tangen mencirikan kadar perubahan dalam halaju linear, dan pecutan normal mencirikan kadar perubahan arah pergerakan.

Jumlah pecutan adalah sama dengan jumlah vektor bagi pecutan tangen dan normal:

(15)

Jumlah modul pecutan adalah sama dengan:

.

Mari kita pertimbangkan gerakan seragam titik sepanjang bulatan. Pada masa yang sama Dan . Biarkan pada masa yang dipertimbangkan t titik berada dalam kedudukan 1 (Rajah 11). Selepas masa Δt, titik akan berada di kedudukan 2, setelah melepasi laluan Δs, sama dengan arka 1-2. Dalam kes ini, kelajuan titik v meningkat Δv, akibatnya vektor halaju, kekal tidak berubah dalam magnitud, berputar melalui sudut Δφ , bertepatan dalam saiz dengan sudut pusat berdasarkan lengkok panjang Δs:

(16)

di mana R ialah jejari bulatan di mana titik itu bergerak. Mari kita cari kenaikan vektor halaju Untuk melakukan ini, mari kita gerakkan vektor supaya permulaannya bertepatan dengan permulaan vektor. Kemudian vektor akan diwakili oleh segmen yang dilukis dari hujung vektor ke hujung vektor . Segmen ini berfungsi sebagai tapak segi tiga sama kaki dengan sisi dan dan sudut Δφ pada puncak. Jika sudut Δφ kecil (yang benar untuk Δt kecil), untuk sisi segitiga ini kita boleh menulis kira-kira:

.

Menggantikan Δφ daripada (16) di sini, kita memperoleh ungkapan untuk modulus vektor:

.

Membahagikan kedua-dua belah persamaan dengan Δt dan lulus ke had, kita memperoleh nilai pecutan sentripetal:

Di sini kuantiti v Dan R adalah malar, jadi ia boleh diambil melebihi tanda had. Had nisbah ialah modulus kelajuan Ia juga dipanggil kelajuan linear.

Jejari kelengkungan

Jejari bulatan R dipanggil jejari kelengkungan trajektori. Songsangan R dipanggil kelengkungan trajektori:

.

di mana R ialah jejari bulatan berkenaan. Jika α ialah sudut pusat yang sepadan dengan lengkok bulatan s, maka, seperti yang diketahui, hubungan antara R, α dan s memegang:

s = Rα. (18)

Konsep jejari kelengkungan digunakan bukan sahaja untuk bulatan, tetapi juga untuk mana-mana garis melengkung. Jejari kelengkungan (atau nilai songsangnya - kelengkungan) mencirikan tahap kelengkungan garisan. Lebih kecil jejari kelengkungan (sejajar dengan itu, lebih besar kelengkungan), lebih kuat garis melengkung. Mari kita lihat lebih dekat konsep ini.


Bulatan kelengkungan garis rata pada titik A tertentu ialah kedudukan mengehadkan bulatan yang melalui titik A dan dua titik lain B 1 dan B 2 apabila ia menghampiri titik A secara tak terhingga (dalam Rajah 12 lengkung dilukis oleh garis pepejal, dan bulatan kelengkungan oleh garis putus-putus). Jejari bulatan kelengkungan memberikan jejari kelengkungan lengkung yang dimaksudkan di titik A, dan pusat bulatan ini memberikan pusat kelengkungan lengkung untuk titik A yang sama.

Pada titik B 1 dan B 2, lukis tangen B 1 D dan B 2 E kepada bulatan yang melalui titik B 1, A dan B 2. Norma kepada tangen B 1 C dan B 2 C ini akan mewakili jejari R bulatan dan akan bersilang pada pusatnya C. Mari kita perkenalkan sudut Δα antara normal B1 C dan B 2 C; jelas, ia adalah sama dengan sudut antara tangen B 1 D dan B 2 E. Mari kita nyatakan bahagian lengkung antara titik B 1 dan B 2 sebagai Δs. Kemudian mengikut formula (18):

.

Bulatan kelengkungan garis melengkung rata

Menentukan kelengkungan lengkung satah pada titik yang berbeza

Dalam Rajah. Rajah 13 menunjukkan bulatan kelengkungan garis rata pada titik yang berbeza. Pada titik A 1, di mana lengkungnya lebih rata, jejari kelengkungan masing-masing lebih besar daripada di titik A 2, kelengkungan garis di titik A 1 akan menjadi kurang daripada di titik A 2. Pada titik A 3 lengkung adalah lebih rata daripada di titik A 1 dan A 2, jadi jejari kelengkungan pada titik ini akan lebih besar dan kelengkungan kurang. Di samping itu, bulatan kelengkungan pada titik A 3 terletak pada sisi lain lengkung. Oleh itu, nilai kelengkungan pada titik ini diberikan tanda yang bertentangan dengan tanda kelengkungan pada titik A 1 dan A 2: jika kelengkungan pada titik A 1 dan A 2 dianggap positif, maka kelengkungan pada titik A 3 akan menjadi negatif.

Konsep kelajuan dan pecutan secara semula jadi digeneralisasikan kepada kes titik material yang bergerak bersama lintasan curvilinear. Kedudukan titik bergerak pada trajektori ditentukan oleh vektor jejari r ditarik ke titik ini dari beberapa titik tetap TENTANG, sebagai contoh, asal koordinat (Rajah 1.2). Biarkan seketika t titik material berada dalam kedudukan M dengan vektor jejari r = r (t). Selepas masa yang singkat D t, ia akan bergerak ke kedudukan M 1 dengan jejari - vektor r 1 = r (t+ D t). Jejari - vektor titik bahan akan menerima kenaikan yang ditentukan oleh perbezaan geometri D r = r 1 - r . Kelajuan purata dari masa ke masa D t dipanggil kuantiti

Arah kelajuan purata V Rabu perlawanan dengan arah vektor D r .

Purata had laju di D t® 0, iaitu terbitan jejari - vektor r mengikut masa

(1.9)

dipanggil benar atau segera kelajuan titik material. vektor V diarahkan secara tangensial ke trajektori titik yang bergerak.

Pecutan A dipanggil vektor sama dengan terbitan pertama bagi vektor halaju V atau terbitan kedua jejari - vektor r mengikut masa:

(1.10)

(1.11)

Mari kita perhatikan analogi rasmi berikut antara kelajuan dan pecutan. Dari titik tetap O 1 yang sewenang-wenangnya kita akan memplotkan vektor halaju V titik bergerak pada setiap masa yang mungkin (Rajah 1.3).

Akhir vektor V dipanggil titik kelajuan. Lokus geometri bagi titik halaju ialah lengkung yang dipanggil hodograf kelajuan. Apabila titik material menerangkan trajektori, titik halaju yang sepadan bergerak di sepanjang hodograf.

nasi. 1.2 berbeza daripada Rajah. 1.3 dengan tatatanda sahaja. Jejari – vektor r digantikan dengan vektor halaju V , titik bahan - ke titik halaju, trajektori - ke hodograf. Operasi matematik pada vektor r apabila mencari kelajuan dan di atas vektor V apabila ditemui, pecutan adalah sama sepenuhnya.

Kelajuan V diarahkan sepanjang trajektori tangen. sebab tu pecutana akan diarahkan secara tangen ke hodograf kelajuan. Boleh dikatakan begitu pecutan ialah kelajuan pergerakan titik laju di sepanjang hodograf. Oleh itu,

6. Pergerakan lengkung. Anjakan sudut, halaju sudut dan pecutan jasad. Laluan dan anjakan semasa pergerakan melengkung badan.

Pergerakan lengkung– ini ialah pergerakan yang trajektorinya adalah garis melengkung (contohnya, bulatan, elips, hiperbola, parabola). Contoh gerakan melengkung ialah pergerakan planet, hujung jarum jam di sepanjang dail, dsb. Secara amnya kelajuan curvilinear perubahan dalam magnitud dan arah.

Pergerakan lengkung titik material dianggap gerakan seragam jika modul kelajuan malar (contohnya, gerakan seragam dalam bulatan), dan seragam dipercepatkan jika modul dan arah kelajuan perubahan (contohnya, pergerakan badan yang dilemparkan pada sudut ke arah mendatar).

nasi. 1.19. Trajektori dan vektor pergerakan semasa pergerakan melengkung.

Apabila bergerak di sepanjang laluan melengkung vektor anjakan diarahkan sepanjang kord (Rajah 1.19), dan l- panjang trajektori . Kelajuan serta-merta jasad (iaitu, kelajuan jasad pada titik trajektori tertentu) diarahkan secara tangen pada titik trajektori di mana jasad bergerak berada pada masa ini (Rajah 1.20).

nasi. 1.20. Kelajuan serta-merta semasa gerakan melengkung.

Pergerakan melengkung sentiasa gerakan dipercepatkan. iaitu pecutan semasa gerakan melengkung sentiasa ada, walaupun modul kelajuan tidak berubah, tetapi hanya arah kelajuan berubah. Perubahan kelajuan per unit masa ialah pecutan tangen :

atau

di mana v τ ,v 0 – nilai halaju pada masa t 0 +Δt Dan t 0 masing-masing.

Pecutan tangensial pada titik trajektori tertentu, arahnya bertepatan dengan arah kelajuan pergerakan badan atau bertentangan dengannya.

Pecutan biasa ialah perubahan kelajuan dalam arah per unit masa:

Pecutan biasa diarahkan sepanjang jejari kelengkungan trajektori (ke arah paksi putaran). Pecutan normal adalah berserenjang dengan arah halaju.

Pecutan sentripetal ialah pecutan biasa semasa gerakan bulat seragam.

Jumlah pecutan semasa gerakan seragam lengkung badan sama dengan:

Pergerakan jasad di sepanjang laluan melengkung boleh diwakili lebih kurang sebagai pergerakan di sepanjang lengkok bulatan tertentu (Rajah 1.21).

nasi. 1.21. Pergerakan badan semasa gerakan melengkung.

Pergerakan lengkung

Pergerakan melengkung– pergerakan yang trajektorinya tidak lurus, tetapi garisan melengkung. Planet dan perairan sungai bergerak di sepanjang trajektori lengkung.

Pergerakan lengkung sentiasa bergerak dengan pecutan, walaupun nilai mutlak halaju adalah malar. Pergerakan lengkung dengan pecutan malar sentiasa berlaku dalam satah di mana vektor pecutan dan halaju awal titik terletak. Dalam kes gerakan melengkung dengan pecutan berterusan dalam satah xOy unjuran v x Dan v y kelajuannya pada paksi lembu Dan Oy dan koordinat x Dan y mata pada bila-bila masa t ditentukan oleh formula

Kes khas gerakan melengkung ialah gerakan bulat. Pergerakan bulat, walaupun seragam, sentiasa dipercepatkan: modul halaju sentiasa diarahkan secara tangen ke trajektori, sentiasa berubah arah, jadi gerakan bulat sentiasa berlaku dengan pecutan sentripetal di mana r– jejari bulatan.

Vektor pecutan apabila bergerak dalam bulatan diarahkan ke arah pusat bulatan dan berserenjang dengan vektor halaju.

Dalam gerakan melengkung, pecutan boleh diwakili sebagai jumlah komponen normal dan tangen:

Pecutan normal (sentripetal) diarahkan ke arah pusat kelengkungan trajektori dan mencirikan perubahan kelajuan dalam arah:

v – nilai kelajuan serta-merta, r– jejari kelengkungan trajektori pada titik tertentu.

Pecutan tangen (tangensial) diarahkan secara tangen ke trajektori dan mencirikan perubahan dalam modulo kelajuan.

Jumlah pecutan yang mana titik material bergerak adalah sama dengan:

Sebagai tambahan kepada pecutan sentripetal, ciri-ciri terpenting bagi gerakan bulat seragam ialah tempoh dan kekerapan revolusi.

Tempoh peredaran- ini adalah masa di mana badan melengkapkan satu revolusi .

Tempoh ditunjukkan oleh surat T(c) dan ditentukan oleh formula:

di mana t- masa peredaran, n- bilangan revolusi yang diselesaikan pada masa ini.

Kekerapan- ini ialah kuantiti secara berangka sama dengan bilangan pusingan yang diselesaikan setiap unit masa.

Kekerapan dilambangkan dengan huruf Yunani (nu) dan didapati menggunakan formula:

Kekerapan diukur dalam 1/s.

Tempoh dan kekerapan adalah kuantiti saling songsang:

Jika jasad bergerak dalam bulatan dengan laju v, membuat satu pusingan, maka jarak yang dilalui oleh jasad ini boleh didapati dengan mendarab kelajuan v untuk masa satu revolusi:

l = vT. Sebaliknya, laluan ini adalah sama dengan lilitan bulatan 2π r. sebab tu

vT =r,

di mana w(s -1) - halaju sudut.

Pada frekuensi putaran malar, pecutan sentripetal adalah berkadar terus dengan jarak dari zarah yang bergerak ke pusat putaran.

Halaju sudut (w) – nilai yang sama dengan nisbah sudut putaran jejari di mana titik putaran terletak kepada tempoh masa semasa putaran ini berlaku:

.

Hubungan antara kelajuan linear dan sudut:

Pergerakan badan boleh dianggap diketahui hanya apabila ia diketahui bagaimana setiap titik bergerak. Gerakan termudah bagi jasad pepejal ialah translasi. Progresif ialah gerakan jasad tegar di mana mana-mana garis lurus yang dilukis dalam jasad ini bergerak selari dengan dirinya.

Anda sedia maklum bahawa bergantung kepada bentuk trajektori, pergerakan dibahagikan kepada rectilinear Dan melengkung. Kami belajar bagaimana untuk bekerja dengan gerakan rectilinear dalam pelajaran sebelumnya, iaitu, untuk menyelesaikan masalah utama mekanik untuk jenis gerakan ini.

Walau bagaimanapun, adalah jelas bahawa dalam dunia nyata kita paling kerap berurusan dengan gerakan lengkung, apabila trajektori adalah garis melengkung. Contoh pergerakan sedemikian ialah trajektori jasad yang dilontar pada sudut ke ufuk, pergerakan Bumi mengelilingi Matahari, dan juga trajektori pergerakan mata anda, yang kini mengikuti nota ini.

Pelajaran ini akan ditumpukan kepada persoalan bagaimana masalah utama mekanik diselesaikan dalam kes gerakan melengkung.

Sebagai permulaan, mari kita tentukan perbezaan asas yang wujud dalam gerakan melengkung (Rajah 1) berbanding dengan gerakan rectilinear dan apa yang menyebabkan perbezaan ini.

nasi. 1. Trajektori pergerakan melengkung

Mari kita bincangkan tentang cara mudah untuk menerangkan pergerakan badan semasa gerakan melengkung.

Pergerakan boleh dibahagikan kepada bahagian yang berasingan, di mana setiap pergerakan boleh dianggap sebagai rectilinear (Rajah 2).

nasi. 2. Membahagikan pergerakan melengkung kepada bahagian pergerakan rectilinear

Walau bagaimanapun, pendekatan berikut adalah lebih mudah. Kami akan membayangkan pergerakan ini sebagai gabungan beberapa pergerakan di sepanjang lengkok bulat (Rajah 3). Sila ambil perhatian bahawa terdapat lebih sedikit sekatan sedemikian daripada dalam kes sebelumnya, sebagai tambahan, pergerakan sepanjang bulatan adalah melengkung. Di samping itu, contoh gerakan dalam bulatan adalah sangat biasa dalam alam semula jadi. Daripada ini kita boleh membuat kesimpulan:

Untuk menerangkan pergerakan curvilinear, anda perlu belajar untuk menerangkan pergerakan dalam bulatan, dan kemudian mewakili pergerakan sewenang-wenang dalam bentuk set pergerakan sepanjang lengkok bulat.

nasi. 3. Membahagikan gerakan melengkung kepada gerakan di sepanjang lengkok bulat

Jadi, mari kita mulakan kajian gerakan lengkung dengan mengkaji gerakan seragam dalam bulatan. Mari kita fikirkan apakah perbezaan asas antara pergerakan melengkung dan pergerakan rectilinear. Sebagai permulaan, marilah kita ingat bahawa dalam gred kesembilan kita mengkaji fakta bahawa kelajuan jasad apabila bergerak dalam bulatan diarahkan tangen kepada trajektori (Rajah 4). Ngomong-ngomong, anda boleh melihat fakta ini secara eksperimen jika anda melihat bagaimana percikan api bergerak apabila menggunakan batu asah.

Mari kita pertimbangkan pergerakan badan di sepanjang lengkok bulat (Rajah 5).

nasi. 5. Kelajuan badan apabila bergerak dalam bulatan

Sila ambil perhatian bahawa dalam kes ini modulus halaju jasad pada satu titik adalah sama dengan modulus halaju jasad pada titik tersebut:

Walau bagaimanapun, vektor tidak sama dengan vektor. Jadi, kita mempunyai vektor perbezaan halaju (Rajah 6):

nasi. 6. Vektor beza halaju

Selain itu, perubahan dalam kelajuan berlaku selepas beberapa ketika. Jadi kita mendapat kombinasi yang biasa:

Ini tidak lebih daripada perubahan kelajuan dalam tempoh masa, atau pecutan badan. Kesimpulan yang sangat penting boleh dibuat:

Pergerakan sepanjang laluan melengkung dipercepatkan. Sifat pecutan ini ialah perubahan berterusan ke arah vektor halaju.

Mari kita ambil perhatian sekali lagi bahawa, walaupun dikatakan bahawa jasad itu bergerak secara seragam dalam bulatan, ini bermakna modulus halaju jasad itu tidak berubah. Walau bagaimanapun, pergerakan sedemikian sentiasa dipercepatkan, kerana arah kelajuan berubah.

Dalam gred kesembilan, anda telah mempelajari apakah pecutan ini bersamaan dan bagaimana ia diarahkan (Rajah 7). Pecutan sentripetal sentiasa dihalakan ke arah pusat bulatan di mana jasad itu bergerak.

nasi. 7. Pecutan sentripetal

Modul pecutan sentripetal boleh dikira dengan formula:

Mari kita beralih kepada penerangan tentang gerakan seragam badan dalam bulatan. Mari kita bersetuju bahawa kelajuan yang anda gunakan semasa menerangkan gerakan translasi kini akan dipanggil kelajuan linear. Dan dengan kelajuan linear kita akan memahami kelajuan serta-merta pada titik trajektori badan berputar.

nasi. 8. Pergerakan mata cakera

Pertimbangkan cakera yang berputar mengikut arah jam untuk kepastian. Pada jejarinya kita menandakan dua titik dan (Rajah 8). Mari kita pertimbangkan pergerakan mereka. Lama kelamaan, titik ini akan bergerak di sepanjang lengkok bulatan dan menjadi titik dan. Ia jelas bahawa titik telah bergerak lebih daripada titik. Daripada ini kita boleh membuat kesimpulan bahawa semakin jauh sesuatu titik dari paksi putaran, semakin besar kelajuan linear ia bergerak.

Walau bagaimanapun, jika anda melihat dengan teliti pada titik dan , kita boleh mengatakan bahawa sudut ia bertukar relatif kepada paksi putaran kekal tidak berubah. Ia adalah ciri sudut yang akan kita gunakan untuk menerangkan pergerakan dalam bulatan. Ambil perhatian bahawa untuk menerangkan gerakan bulat yang boleh kita gunakan sudut ciri-ciri.

Mari kita mula mempertimbangkan gerakan dalam bulatan dengan kes paling mudah - gerakan seragam dalam bulatan. Mari kita ingat bahawa gerakan translasi seragam ialah pergerakan di mana badan membuat pergerakan yang sama dalam mana-mana tempoh masa yang sama. Secara analogi, kita boleh memberikan definisi gerakan seragam dalam bulatan.

Pergerakan bulat seragam ialah gerakan di mana badan berputar melalui sudut yang sama pada mana-mana selang masa yang sama.

Sama seperti konsep halaju linear, konsep halaju sudut diperkenalkan.

Halaju sudut gerakan seragam ( ialah kuantiti fizik yang sama dengan nisbah sudut yang melaluinya badan bertukar kepada masa semasa putaran ini berlaku.

Dalam fizik, ukuran sudut radian paling kerap digunakan. Sebagai contoh, sudut b adalah sama dengan radian. Halaju sudut diukur dalam radian sesaat:

Mari kita cari hubungan antara kelajuan sudut putaran titik dan kelajuan linear titik ini.

nasi. 9. Hubungan antara kelajuan sudut dan linear

Apabila berputar, satu titik melepasi lengkok yang panjangnya, berputar pada sudut . Daripada definisi ukuran radian sudut kita boleh menulis:

Mari bahagikan sisi kiri dan kanan kesamaan dengan tempoh masa pergerakan itu dibuat, kemudian gunakan takrifan halaju sudut dan linear:

Sila ambil perhatian bahawa semakin jauh satu titik dari paksi putaran, semakin tinggi kelajuan linearnya. Dan titik-titik yang terletak pada paksi putaran itu sendiri tidak bergerak. Contoh ini ialah karusel: semakin dekat anda dengan tengah karusel, semakin mudah untuk anda kekal di atasnya.

Kebergantungan halaju linear dan sudut ini digunakan dalam satelit geopegun (satelit yang sentiasa terletak di atas titik yang sama di permukaan bumi). Terima kasih kepada satelit sedemikian, kami dapat menerima isyarat televisyen.

Ingatlah bahawa sebelum ini kita telah memperkenalkan konsep tempoh dan kekerapan putaran.

Tempoh putaran ialah masa satu revolusi penuh. Tempoh putaran ditunjukkan dengan huruf dan diukur dalam SI saat:

Kekerapan putaran ialah kuantiti fizik yang sama dengan bilangan pusingan yang dibuat oleh badan per unit masa.

Kekerapan ditunjukkan dengan huruf dan diukur dalam detik timbal balik:

Mereka dikaitkan dengan hubungan:

Terdapat hubungan antara halaju sudut dan kekerapan putaran jasad. Jika kita ingat bahawa revolusi penuh adalah sama dengan , adalah mudah untuk melihat bahawa halaju sudut ialah:

Menggantikan ungkapan ini ke dalam hubungan antara kelajuan sudut dan linear, kita boleh mendapatkan pergantungan kelajuan linear pada tempoh atau kekerapan:

Mari kita tuliskan juga hubungan antara pecutan sentripetal dan kuantiti ini:

Oleh itu, kita mengetahui hubungan antara semua ciri-ciri gerakan bulat seragam.

Mari kita ringkaskan. Dalam pelajaran ini kita mula menerangkan gerakan melengkung. Kami memahami cara kami boleh menyambungkan gerakan melengkung dengan gerakan bulat. Pergerakan bulat sentiasa dipercepatkan, dan kehadiran pecutan menentukan hakikat bahawa kelajuan sentiasa berubah arahnya. Pecutan ini dipanggil sentripetal. Akhirnya, kami mengingati beberapa ciri gerakan bulat (kelajuan linear, kelajuan sudut, tempoh dan kekerapan putaran) dan mendapati hubungan antara mereka.

Rujukan

  1. G.Ya. Myakishev, B.B. Bukhovtsev, N.N. Sotsky. Fizik 10. - M.: Pendidikan, 2008.
  2. A.P. Rymkevich. Fizik. Buku masalah 10-11. - M.: Bustard, 2006.
  3. O.Ya. Savchenko. Masalah fizik. - M.: Nauka, 1988.
  4. A.V. Peryshkin, V.V. Krauklis. kursus fizik. T. 1. - M.: Negeri. cikgu ed. min. pendidikan RSFSR, 1957.
  1. Аyp.ru ().
  2. Wikipedia ().

Kerja rumah

Setelah menyelesaikan masalah untuk pelajaran ini, anda akan dapat membuat persediaan untuk soalan 1 Peperiksaan Negeri dan soalan A1, A2 Peperiksaan Negeri Bersepadu.

  1. Masalah 92, 94, 98, 106, 110 - Sab. masalah A.P. Rymkevich, ed. 10
  2. Kira halaju sudut jarum minit, saat dan jam bagi jam itu. Kirakan pecutan sentripetal yang bertindak pada hujung anak panah ini jika jejari setiap satu ialah satu meter.