Движение тела по окружности. Угловая и линейная скорости точки. Центростремительное ускорение точки
Траектория движения — окружность.
Так как скорость — векторная величина, то она зависит не только от модуля значения, но и от направления. Поэтому движение тела по окружности можно назвать равноускоренным. Даже если тело будет двигаться с постоянной по величине скоростью, её направление будет постоянно изменяться.
Любое криволинейное движение можно свести к нескольким движениям по окружности. Примером данного движения является бег по стадиону, ход стрелки часов, прогулка на корде лошади и другое.
Основные характеристики движения
1. Линейная скорость
Так как траектория движения точки — окружность, то в качестве пути в числителе находится формула длины перемещения.
Поэтому формула мгновенной скорости приобретает следующий вид, где Т — период:
2. Центростремительное ускорение
Центростремительное ускорение определяется по формуле:
3. Период вращения
Период вращения — это величина, определяющая время, за которое тело делает одно полное вращение.
Период — это скалярная величина. Основной единицей периода является [Т]=1с.
Период определяется по формуле:
где N — количество оборотов, t — время, за которое они были совершены.
4. Частота вращения
Определяет, насколько часто совершаются обороты в единицу времени.
Частота — скалярная величина. Измеряется в [n] = 1с-1.
Частота определяется по формуле:
5. Угловое перемещение
Угловое перемещение — величина, которая определяется углом поворота радиуса, соединяющего центр описываемой окружности, с точкой, где находится тело, относительно начального его положения.
Данная величина может измеряться в градусной или радианной мере углов.
6. Угловая скорость
Это значение, которое определяет, насколько изменяется угловое перемещение со временем.
Определяется по формуле:
где
Угловое перемещение связано с линейной скоростью и центростремительным ускорением следующей формулой:
