Кинематика вращательного движения
Элементарный угол поворота
| Элементарные (бесконечно малые) повороты рассматривают как векторы. Модуль вектора равен углу поворота, а его направление совпадает с направлением поступательного движения острия винта, головка которого вращается в направлении движения точки по окружности, то есть подчиняется правилу правого винта
|
|
|
| Угловая скорость
| Вектор направлен вдоль оси вращения по правилу правого винта, то есть так же, как и вектор .
Угловая скорость – векторная величина, определяемая первой производной угла поворота тела по времени
| |
Связь модулей линейной и угловой скоростей
|
|
Связь векторов линейной и угловой скоростей
|
Положение рассматриваемой точки задается радиусом вектором . Векторное произведение совпадает по направлению с вектором .
|
Единица угловой скорости
|
1 рад/с
|
ДВИЖЕНИЕ МАТЕРИАЛЬНОЙ ТОЧКИ ПО ОКРУЖНОСТИ
Равномерное движение по окружности
|
Движение, при котором материальная точки (тело) за равные промежутки времени проходит равные по длине дуги окружности.
Угловая скорость = const; -угол поворота
Характерной особенностью равномерного движения по окружности со скоростью, постоянной по модулю ( =const), являет то, что оно – ускоренное. Это обусловлено тем, что при постоянном модуле направление скорости все время изменяется.
|
Период вращения
|
Время, за которое материальная точка совершает один полный оборот по окружности, то есть поворачивается на угол
|
Частота вращения
|
Число полных оборотов, совершаемых материальной точкой при равномерном ее движении по окружности, в единицу времени
|
Ускорение материальной точки, равномерно движущейся по окружности
|
|
Тангенциальная составляющая ускорения при равномерном движении точки по окружности равна нулю.
|
| | | | | |
|
| Нормальная составляющая ускорения (центростремительное ускорение) направлена по радиусу к центру окружности. В любой точке окружности вектор нормального ускорения перпендикулярен вектору скорости.
Ускорение материальной точки, равномерно движущейся по окружности в любой ее точке, центростремительное
| |
Угловое ускорение.
| |
Равноускоренное движение по окружности
|
Угловое ускорение – это векторная величина, определяемая первой производной угловой скорости по времени.
Размерность углового ускорения
Если =const, то движение по окружности равноускоренное.
Так как , а , то в этом случае
- начальная угловая скорость
,
здесь - начальный угловой путь.
|
Направление вектора углового ускорения
|
| | | |
|
При вращении тела вокруг неподвижной оси вектор углового ускорения направлен вдоль оси вращения в сторону вектора элементарного приращения угловой скорости.
При ускоренном движении вектор сонаправлен вектору , при замедленном – противонаправлен ему.
Вектор - псевдовектор (аксиальный вектор)
| |
Связь линейных и угловых ускорений
|
|
|
|
|
| | |