Sirkelbeweging - Fisika - 2021
Die tot dusver gebruikte hoeveelheid verplasing / ruimte (s, h, x, y), spoed (v) en versnelling (die), was nuttig wanneer die doel was om lineêre bewegings te beskryf.
In die ontleding van sirkelbewegings moet ons nuwe hoeveelhede bekendstel wat genoem word hoekhoeveelhede, altyd in radiale gemeet. Hulle is:
verplasing / hoekruimte: φ (phi)
hoeksnelheid: ω (omega)
hoekversnelling: α (alfa)
Vind meer uit ...
Van die definisie van radian het ons:
Vanuit hierdie definisie is dit moontlik om die verband te verkry:
En dit is ook moontlik om te weet dat die boog wat ooreenstem met 1rad, die hoek is wat gevorm word tydens sy boog S het dieselfde radiuslengte R.
Hoekruimte word die ruimte van die boog genoem wat gevorm word wanneer 'n meubelstuk in elke hoekopening is φ relatief tot die punt wat oorsprong noem.
E word bereken deur:
Wat die lineêre verplasing betref, het ons 'n hoekverplasing as ons die verskil tussen die finale hoekposisie en die aanvanklike hoekposisie bereken:
By die byeenkoms:
Die kloksgewys is die hoekverplasing positief.
Kloksgewys is die hoekverplasing negatief.
Analoog tot lineêre snelheid, kan ons die gemiddelde hoeksnelheid definieer as die verhouding van hoekverplasing volgens tydsinterval van beweging:
U eenheid in die internasionale stelsel is: rad / s
Ook gevind: rpm, rev / min, rev / s.
U kan ook die oombliklike hoeksnelheid instel as die gemiddelde hoeksnelheidsgrens wanneer die tydsinterval neig tot nul:
Na aanleiding van dieselfde analogie wat gebruik word vir hoeksnelheid, definieer ons gemiddelde hoekversnelling as:
'N Paar belangrike verhoudings
Deur die definisie van radian hierbo gegee, moet ons:
maar as ons S isoleer:
deur beide partye hierdie gelykheid te bekom as 'n funksie van die tyd wat ons sal verkry:
maar die afgeleide van posisie teenoor tyd is gelyk aan lineêre snelheid en die afgeleide van hoekposisie teenoor tyd is gelyk aan hoeksnelheid, dus:
waar ons weer gelykheid as 'n funksie van die tyd kan verkry en kry:
maar die afgeleide van lineêre snelheid teenoor tyd is gelyk aan lineêre versnelling, wat in sirkelbeweging raaklynig is aan die baan, en die afgeleide van hoeksnelheid teenoor tyd is gelyk aan hoekeversnelling, dus:
die = αR
Tydperk en frekwensie
Tydperk (T) is die minimum tydinterval vir 'n sikliese verskynsel om te herhaal. U eenheid is die eenheid van die tyd (tweede, minuut, uur ...)
Frekwensie (f) is die aantal kere wat 'n verskynsel in 'n sekere tydseenheid voorkom. Die mees algemene eenheid is dat Hertz (1Hz = 1 / s) ook gevind word, kHz, MHz en rpm. In sirkelbeweging is die frekwensie gelyk aan die aantal omwentelinge per sekonde en is dit gelyk aan die hoeksnelheid.
Om omwentelinge per sekonde na rad / s om te skakel:
wetende dat 1 rotasie = 2πrad,
'N Liggaam is in eenvormige kromlynige beweging as die baan beskryf word deur 'n sirkel met 'n "rotasie-as" op 'n afstand R, en die snelheid daarvan is konstant, dit wil sê op alle punte van die baan.
In die alledaagse lewe sien ons baie voorbeelde van MCU, soos 'n ferris, 'n karrousel of die lemme van 'n draaiwa.
Alhoewel die lineêre snelheid konstant is, ondergaan dit 'n verandering in rigting en rigting, so daar is 'n versnelling, maar aangesien hierdie versnelling nie die snelheidsmodulus beïnvloed nie, noem ons Centripetale versnelling.