V-kosmose.com

Кинематика равномерного кругового движения

Физика > Кинематика равномерного кругового движения

 

Кинематика равномерного кругового движения в физике: термины и определение, движение по круговой орбите, центростремительная сила и ускорение, угловые величины.

Равномерное круговое движение (РКД) – перемещение по круговой траектории со стабильной скоростью.

Задача обучения

  • Объединить центростремительную силу и центростремительное ускорение с РКД.

Основные пункты

  • При РКД угловые и линейные величины обладают простым соотношением. Длина дуги пропорциональна углу поворота и радиусу. Кроме того, v = rω.
  • Ускорение, ответственное за РКД, именуют центростремительным ускорением. Выражается в формуле ac = rω2 = .
  • Любая чистая сила, создающая круговое движение, именуется центростремительной. Ее направление расположено в центре кривизны, а величина равняется m ( ) = mrω2.

Термин

  • Центростремительный – направленный вверх.

Угловые величины

При равномерном круговом движении угловые и линейные величины наделены простыми соотношениями. Когда объекты совершают обороты вокруг некой оси, каждая точка объекта следует за дугой окружности. Угол поворота отображает величину вращения и аналогичен линейной дистанции. Определить угол поворота Δθ можно как отношение длины дуги к радиусу кривизны:

Радиус круга поворачивается за углом Δθ. Длина дуги Δs описывается по окружности

Из соотношения s (Δs = rΔθ) мы видим:

Если рассмотреть движение по круговой орбите, то заметим, что угловая скорость остается стабильной. Ускорение записывается как:

Это ускорение именуют центростремительным.

Центростремительная сила

Любая сила или их комбинация способны привести к центростремительному или радиальному ускорению. Это будут натяжение веревки, сила земной гравитации для Луны, трение между коньками и льдом и т.д.

Любую чистую силу, приводящую к РКД, именуют центростремительной силой. Ее направление расположено в центре кривизны, как и у центростремительного ускорения. Второй закон Ньютона говорит, что чистая сила выступает массовым ускорением. Для равномерного кругового движения ускорение является центростремительным – a = ac. Поэтому величина центростремительной силы равна:


Раздел Физика

Введение в равномерное круговое движение и гравитацию
Неравномерное круговое движение
Скорость, ускорение и сила
Типы сил в природе
Закон универсальной гравитации Ньютона
Законы Кеплера
Гравитационно потенциальная энергия
Энергосбережение
Угловые и линейные величины
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5
(1 оценок, среднее: 5,00 из 5)