Неравномерное движение по окружности

Физика > Неравномерное круговое движение

Неравномерное движение по окружности – изменения скорости частицы, перемещающейся по круговой траектории.

Задача обучения

• Объяснить, в каких случаях частица подвергается неравномерному круговому движению.

Основные пункты

• При неравномерном круговом движении меняется размер вектора скорости, а значит и величина.
• Изменение скорости влияет на центростремительное ускорение. Есть два варианта: радиус круга постоянный или центростремительная сила постоянна.
• Угловая скорость не выступает постоянной, потому что ω = v/r , где v меняется.

Термины

• Центростремительный – направляющийся к центру.
• Радиальный – двигающийся по радиусу.

Что такое неравномерное круговое движение? Начать следует с равномерного кругового движения – перемещение по кругу с постоянной скоростью. То есть неравномерное отображает изменение скорости частицы, движущейся по круговой траектории. Присмотритесь также к переменам величин скорости.

При неравномерном круговом движении величина угловой скорости изменяется со временем

Перемены в направлении учитываются центростремительным ускорением, определяющимся через a_r = v²/r. Перемены в скорости несут два главных последствия для центростремительного ускорения:

• Радиус круга постоянный. Перемены в v изменят величину центростремительного ускорения. То есть, оно не выступает постоянным, как это наблюдается в равномерном круговом движении. Причем будет увеличиваться вместе со скоростью.
• Центростремительная сила постоянная (например, земной спутник, вращающийся под действием стабильной силы тяги). Радиус выступает переменным значением, но уравнение должно ориентироваться на скорость и радиус. Хотя перемены в скорости влияют на центростремительное ускорение, они не зависят от центростремительной силы. Необходима тангенциальная сила (тангенциальное уравнение).

Получается, что угловая скорость при неравномерном движении по окружности не будет постоянной, потому что ω = v/r, где v меняется.

---