Криволинейное движение. Равномерное движение точки по окружности

Криволинейное движение .

При криволинейном движении вектор скорости всегда направлен по касательной к траектории движения. Любое криволинейное движение можно представить в виде суммы прямолинейных движений и движений по окружностям разных радиусов.Скорость изменяется как по величине, так и по направлению. Вектор ускорения направлен под углом к вектору скорости.

РАВНОМЕРНОЕ ДВИЖЕНИЕ ТОЧКИ ПО ОКРУЖНОСТИ.

Равномерное движение точки по окружности- движение точки с постоянной по модулю скоростью (v=const) по траектории, представляющей собой окружность. Но, т.к. скорость всегда направлена по касательной к траектории движения, то по направлению она изменяется. Значит равномерное движение по окружности – ускоренное движение! Точка совершает перемещение с постоянной по модулю скоростью, следовательно: . В этом случае скорость точки называется линейной скоростью (ℓ длина дуги). Вектор линейной скорости направлен по касательной к окружности в данной точке.
Можно характеризовать изменение положения тела с помощью углового перемещения (угла поворота) φ. Возьмем несколько концентрических окружностей и построим для всех центральный угол φ так, чтобы радиусы этих окружностей, образующие угол, накладывались друг на друга. Из рисунка видно, что одному и тому же углу φ соответствуют у одной окружности дуга и радиус r, а у другой – дуга L и радиус R. За меру угла можно принять отношение длины дуги к радиусу: . Единица измерения угла в этом случае наз. радианом (сокращение – рад).
Центральный угол равен одному радиану, если длина дуги равна радиусу окружности. Если точка совершила полный оборот, то длина дуги равна длине окружности. Следовательно: - полный оборот точки соответствует 2π радиан. Для перевода единиц составим пропорцию: . Следовательно:
Равномерное движение точки по окружности – это движение, при котором точка за любые равные промежутки времени совершает одинаковые угловые перемещения (поворачивается на одинаковые углы). Если характеризовать движение углом поворота, то удобно ввести угловую скорость: - угловая скорость показывает, на какой угол поворачивается точка при равномерном движении по окружности за единицу времени. Единица измерения в СИ - рад/с.
Можно сказать, что равномерным движением по окружности наз. движение с постоянной угловой скоростью. Линейная и угловая скорости связаны между собой: , т.е. .
К важным характеристикам вращательного движения относятся частота и период. Период- физическая величина, показывающая, чему равно время, за которое точка совершает один полный оборот. Если обозначить N – число оборотов, а Т – период, то: . Единица измерения в СИ – с. Т.к. за период точка поворачивается на угол 2π, то . Частота – количество оборотов, которое совершила точка за единицу времени: .   Единица измерения в СИ – Гц (герц). Частота равна одному герцу, если за 1 секунду точка совершает один полный оборот (1Гц=1с-1). Частота и период – взаимно обратные величины: . Следовательно: .  

 



Масса тела.

Масса.

Инертность - свойство различных материальных объектов приобретать разные ускорения при одинаковых внешних воздействиях со стороны других тел. Присуща разным телам в разной степени. Свойство инертности показывает, что для изменения скорости тела необходимо время (расстояние). Чем труднее изменить скорость тела, тем оно инертнее.  
Масса – скалярная величина, являющаяся мерой инертности тела при поступательном движении. (При вращательном движении - момент инерции).Чем инертнее тело, тем больше его масса. Определенная таким образом масса называется инертной (в отличие от гравитационной массы, определяющейся из закона Всемирного тяготения).  
Опыт. Как бы ни происходило взаимодействие тел, выполняется равенство: . При этом направления векторов ускорений противоположны! Вывод: - ускорение обратно пропорционально массе тела (при заданном взаимодействии).
Единица масса в СИ: килограмм (кг) – основная (эталонная) единица. Эталон - платиново-ирридиевый цилиндр. Хранится в г. Севр (Франция).
Массу тела можно определить:  
1. По взаимодействию с эталоном. , где а эт – ускорение эталона при его взаимодействии с телом.  
2. По плотности: . Плотность – скалярная физическая величина, численно равная массе единице объема вещества. Характеристика данного вещества (табличная величина). Единицы плотности в СИ.
3. Практически массу определяют на весах (взвешиванием).  
Свойство массы – аддитивность, т.е. масса тела равна сумме масс его частей.

 



Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: