Aleksandrova Zinaida Vasilievna, füüsika ja informaatika õpetaja
Haridusasutus: MBOU keskkool nr 5, Petšenga, Murmanski oblast
Teema: Füüsika
Klass : 9. klass
Tunni teema : Keha liikumine ringjoonel konstantse moodulkiirusega
Tunni eesmärk:
annab aimu kõverjoonelisest liikumisest, tutvustab sageduse, perioodi, nurkkiiruse, tsentripetaalkiirenduse ja tsentripetaaljõu mõisteid.
Tunni eesmärgid:
Hariduslik:
Korrake mehaanilise liikumise liike, tutvustage uusi mõisteid: ringliikumine, tsentripetaalne kiirendus, periood, sagedus;
Avaldada praktikas perioodi, sageduse ja tsentripetaalse kiirenduse seos tsirkulatsiooniraadiusega;
Praktiliste probleemide lahendamiseks kasutada õppelabori seadmeid.
Hariduslik :
Arendada oskust rakendada teoreetilisi teadmisi konkreetsete probleemide lahendamisel;
Arendada loogilise mõtlemise kultuuri;
Arendada huvi aine vastu; kognitiivne tegevus katse seadistamisel ja läbiviimisel.
Hariduslik :
Kujundada füüsika õppimise käigus maailmavaadet ja argumenteerida oma järeldusi, kasvatada iseseisvust, täpsust;
Kasvatada õpilaste suhtlemis- ja infokultuuri
Tunni varustus:
arvuti, projektor, ekraan, esitlus tunni jaoksKeha liikumine ringis, ülesannetega kaartide väljatrükk;
tennisepall, sulgpall, mänguauto, pall nööril, statiiv;
komplektid katseks: stopper, siduri ja jalaga statiiv, pall niidil, joonlaud.
Koolituse korraldamise vorm: frontaalne, individuaalne, rühm.
Tunni tüüp: õppimine ja esmane teadmiste kinnistamine.
Hariduslik ja metoodiline tugi: Füüsika. 9. klass Õpik. Peryshkin A.V., Gutnik E.M. 14. väljaanne, ster. - M.: Bustard, 2012
Tunni rakendamise aeg : 45 minutit
1. Redaktor, milles multimeediumiressurss luuakse:PRLPowerPoint
2. Multimeedia ressursi tüüp: õppematerjali visuaalne esitlus, kasutades käivitajaid, manustatud videot ja interaktiivset testi.
Tunniplaan
Aja organiseerimine. Motivatsioon õppetegevuseks.
Algteadmiste uuendamine.
Uue materjali õppimine.
Vestlus küsimuste üle;
Probleemi lahendamine;
Uurimusliku praktilise töö teostamine.
Õppetunni kokkuvõte.
Tundide ajal
Tunni etapid
Ajutine rakendamine
Aja organiseerimine. Motivatsioon õppetegevuseks.
slaid 1. ( Tunniks valmisoleku kontrollimine, tunni teema ja eesmärkide väljakuulutamine.)
Õpetaja. Tänases tunnis saate teada, mis on kiirendus, kui keha liigub ühtlaselt ringis ja kuidas seda määrata.
2 minutit
Algteadmiste uuendamine.
Slaid 2.
Ffüüsiline dikteerimine:
Keha asendi muutumine ruumis aja jooksul.(Liiklus)
Füüsikaline suurus, mõõdetuna meetrites.(Liiguta)
Liikumiskiirust iseloomustav füüsikaline vektorkogus.(Kiirus)
Pikkuse põhiühik füüsikas.(meeter)
Füüsikaline suurus, mille ühikuteks on aasta, päev, tund.(Aeg)
Füüsikaline vektori suurus, mida saab mõõta kiirendusmõõturi abil.(Kiirendus)
Trajektoori pikkus. (Tee)
Kiirendusühikud(Prl 2 ).
(Dikteerimise läbiviimine koos hilisema kontrolliga, õpilaste tööde enesehindamine)
5 minutit
Uue materjali õppimine.
Slaid 3.
Õpetaja. Me jälgime üsna sageli sellist keha liikumist, mille trajektooriks on ring. Mööda ringi liikudes näiteks ratta velje punkt selle pöörlemise ajal, tööpinkide pöörlevate osade punktid, kellaosuti ots.
Kogemuste demonstratsioonid 1. Tennisepalli kukkumine, sulgpalli sulgpalli lend, mänguauto liikumine, palli võnkumine statiivile kinnitatud niidil. Mis on neil liigutustel ühist ja kuidas need erinevad välimuselt?(Õpilane vastab)
Õpetaja. Sirgjooneline liikumine on liikumine, mille trajektooriks on sirgjoon, kõverjooneline on kõver. Tooge näiteid sirgjoonelisest ja kõverjoonelisest liikumisest, mida olete oma elus kohanud.(Õpilane vastab)
Keha liikumine ringis onkõverjoonelise liikumise erijuhtum.
Mis tahes kõverat saab esitada ringikaarede summanaerinev (või sama) raadius.
Kurviline liikumine on liikumine, mis toimub mööda ringjooni.
Tutvustame mõningaid kõverjoonelise liikumise tunnuseid.
slaid 4. (Vaata videot " speed.avi" link slaidil)
Konstantse moodulkiirusega kõverjooneline liikumine. Liikumine kiirendusega, tk. kiirus muudab suunda.
slaid 5 . (Vaata videot "Tsentripetaalse kiirenduse sõltuvus raadiusest ja kiirusest. avi » slaidil olevalt lingilt)
slaid 6. Kiirus- ja kiirendusvektorite suund.
(töö slaidimaterjalidega ja jooniste analüüs, ratsionaalne kasutamine joonistuselementidesse manustatud animatsiooniefektid, joonis 1.)
Joonis 1.
Slaid 7.
Kui keha liigub ühtlaselt mööda ringjoont, on kiirendusvektor alati risti kiirusvektoriga, mis on suunatud ringjoonele tangentsiaalselt.
Keha liigub ringis eeldusel, et et lineaarkiiruse vektor on risti tsentripetaalse kiirenduse vektoriga.
slaid 8. (illustratsioonide ja slaidimaterjalidega töötamine)
tsentripetaalne kiirendus - kiirendus, millega keha konstantse moodulkiirusega ringjoonel liigub, on alati suunatud piki ringi raadiust keskmesse.
a c =
slaid 9.
Ringis liikudes naaseb keha teatud aja möödudes algsesse punkti. Ringliikumine on perioodiline.
Ringluse periood - see on ajavahemikT , mille jooksul keha (punkt) teeb ühe tiiru ümber ümbermõõdu.
Perioodi ühik -teiseks
Kiirus on täielike pöörete arv ajaühikus.
[ ] = koos -1 = Hz
Sagedusühik
Õpilassõnum 1. Periood on kogus, mida sageli leidub looduses, teaduses ja tehnikas. Maa pöörleb ümber oma telje, selle pöörlemise keskmine periood on 24 tundi; Maa täielik pööre ümber Päikese võtab aega umbes 365,26 päeva; helikopteri propelleri keskmine pöörlemisaeg on 0,15–0,3 s; inimese vereringe periood on ligikaudu 21-22 s.
Õpilassõnum 2. Sagedust mõõdetakse spetsiaalsete instrumentidega - tahhomeetritega.
Pöörlemissagedus tehnilised seadmed: gaasiturbiini rootor pöörleb sagedusega 200 kuni 300 1/s; Kalašnikovi automaatrelvast tulistatud kuul pöörleb sagedusega 3000 1/s.
slaid 10. Perioodi ja sageduse vaheline seos:
Kui aja jooksul t on keha teinud N täispööret, siis on pöördeperiood võrdne:
Periood ja sagedus on vastastikused suurused: sagedus on pöördvõrdeline perioodiga ja periood on pöördvõrdeline sagedusega
Slaid 11. Keha pöörlemiskiirust iseloomustab nurkkiirus.
Nurkkiirus
(tsükliline sagedus) -
pöörete arv ajaühikus, väljendatuna radiaanides.
Nurkkiirus – pöördenurk, mille võrra punkt ajas pöörlebt.
Nurkkiirust mõõdetakse rad/s.
slaid 12. (Vaata videot "Tee ja nihe kõverjoonelises liikumises.avi" link slaidil)
slaid 13 . Ringliikumise kinemaatika.
Õpetaja. Ühtlasel ringil liikumisel selle kiiruse moodul ei muutu. Kuid kiirus on vektorsuurus ja seda ei iseloomusta mitte ainult arvväärtus aga ka suund. Ühtlasel ringil liikumisel muutub kiirusvektori suund kogu aeg. Seetõttu selline ühtlane liikumine kiireneb.
Liini kiirus: ;
Lineaar- ja nurkkiirused on seotud seosega:
Tsentripetaalne kiirendus: ;
Nurkkiirus: ;
slaid 14. (töötab illustratsioonidega slaidil)
Kiirusevektori suund.Lineaarne (hetkkiirus) on alati suunatud tangentsiaalselt trajektoorile, mis on tõmmatud sellesse punkti, kus Sel hetkel kõnealune füüsiline keha asub.
Kiirusevektor on suunatud kirjeldatud ringile tangentsiaalselt.
Keha ühtlane liikumine ringis on liikumine kiirendusega. Keha ühtlasel liikumisel ümber ringi jäävad suurused υ ja ω muutumatuks. Sel juhul muutub liikumisel ainult vektori suund.
slaid 15. Tsentripetaalne jõud.
Jõudu, mis hoiab pöörlevat keha ringil ja mis on suunatud pöörlemiskeskme poole, nimetatakse tsentripetaaljõuks.
Tsentripetaaljõu suuruse arvutamise valemi saamiseks tuleb kasutada Newtoni teist seadust, mis on rakendatav mis tahes kõverjoonelise liikumise korral.
Valemisse asendamine tsentripetaalse kiirenduse väärtusa c = , saame tsentripetaaljõu valemi:
F=
Esimesest valemist on näha, et sama kiiruse korral, mida väiksem on ringi raadius, seda suurem on tsentripetaaljõud. Seega peaks tee nurkades liikuv keha (rong, auto, jalgratas) toimima kõveruse keskpunkti suunas, mida suurem on jõud, seda järsem on pööre, st seda väiksem on kõverusraadius.
Tsentripetaaljõud oleneb lineaarkiirusest: kiiruse kasvades see suureneb. Kõik uisutajad, suusatajad ja jalgratturid teavad hästi: mida kiiremini liigud, seda raskem on pööret sooritada. Autojuhid teavad väga hästi, kui ohtlik on suurel kiirusel autot järsult pöörata.
slaid 16.
Kõverjoonelist liikumist iseloomustavate füüsikaliste suuruste koondtabel(suuruste ja valemite vaheliste sõltuvuste analüüs)
Slaidid 17, 18, 19. Ringikujulise liikumise näited.
Ringteed teedel. Satelliitide liikumine ümber Maa.
slaid 20. Vaatamisväärsused, karussellid.
Õpilassõnum 3. Keskajal kutsuti karussellideks (sõnal oli siis mehelik sugu). jousting turniirid. Hiljem, XVIII sajandil, hakati turniiride ettevalmistamiseks tõeliste vastastega võitlemise asemel kasutama pöörlevat platvormi, moodsa meelelahutuskarusselli prototüüpi, mis seejärel linnamessidel ilmus.
Venemaal ehitati esimene karussell 16. juunil 1766 Talvepalee ette. Karussell koosnes neljast kadrillist: slaavi, rooma, india, türgi. Teist korda ehitati karussell samasse kohta, samal aastal 11. juulil. Täpsem kirjeldus nendest karussellidest on toodud 1766. aasta ajalehes Peterburi Vedomosti.
Karussell, levinud sisehoovides nõukogude aeg. Karusselli saab juhtida nii mootoriga (tavaliselt elektrilise) kui ka spinneri enda jõududega, kes seda enne karussellile istumist keerutavad. Selliseid karusselle, mida peavad sõitjad ise keerutama, paigaldatakse sageli laste mänguväljakutele.
Lisaks atraktsioonidele nimetatakse karussellideks sageli muid sarnase käitumisega mehhanisme – näiteks jookide villimise, puistematerjalide pakendamise või trükitoodete automatiseeritud liinides.
AT piltlikult öeldes Karussell on kiiresti muutuvate objektide või sündmuste jada.
18 min
Uue materjali konsolideerimine. Teadmiste ja oskuste rakendamine uues olukorras.
Õpetaja. Täna selles tunnis tutvusime kõverjoonelise liikumise kirjeldusega, uute mõistete ja uute füüsikaliste suurustega.
Vestlus küsimuste üle:
Mis on periood? Mis on sagedus? Kuidas need kogused omavahel seotud on? Millistes ühikutes neid mõõdetakse? Kuidas neid tuvastada?
Mis on nurkkiirus? Millistes ühikutes seda mõõdetakse? Kuidas seda arvutada?
Mida nimetatakse nurkkiiruseks? Mis on nurkkiiruse ühik?
Kuidas on omavahel seotud keha liikumise nurk- ja lineaarkiirus?
Mis on tsentripetaalse kiirenduse suund? Millist valemit selle arvutamiseks kasutatakse?
Slaid 21.
1. harjutus. Täida tabel ülesandeid lahendades vastavalt algandmetele (joonis 2), seejärel kontrollime vastuseid. (Õpilased töötavad lauaga iseseisvalt, igale õpilasele on vaja eelnevalt koostada tabeli väljatrükk)
Joonis 2
slaid 22. 2. ülesanne.(suuliselt)
Pöörake tähelepanu pildi animatsiooniefektidele. Võrrelge sinise ja punase palli ühtlase liikumise omadusi. (Slaidil oleva illustratsiooniga töötamine).
slaid 23. 3. ülesanne.(suuliselt)
Esitatud transpordiliikide rattad teevad sama aja jooksul võrdse arvu pöördeid. Võrrelge nende tsentripetaalseid kiirendusi.(Slaidimaterjalidega töötamine)
(Rühmas töötamine, katse läbiviimine, igal laual on eksperimendi läbiviimise juhiste väljatrükk)
Varustus: stopper, joonlaud, niidi külge kinnitatud kuul, siduriga statiiv ja jalg.
Sihtmärk: uurimineperioodi, sageduse ja kiirenduse sõltuvus pöörlemisraadiusest.
Tööplaan
Mõõtkeaeg t on statiivi keermele kinnitatud kuuli pöörlemisliikumise 10 täispööret ja pöörderaadius R.
Arvutamaperiood T ja sagedus, pöörlemiskiirus, tsentripetaalne kiirendus Kirjutage tulemused ülesande kujul.
Muudapöörderaadius (keerme pikkus), korrake katset veel 1 kord, püüdes säilitada sama kiirust,pingutades.
Tee järeldusperioodi, sageduse ja kiirenduse sõltuvuse kohta pöörlemisraadiusest (mida väiksem on pöörderaadius, seda lühem on pöördeperiood ja seda suurem on sageduse väärtus).
Slaidid 24-29.
Frontaaltöö interaktiivse testiga.
Kolmest võimalikust vastusest tuleb valida üks, kui valiti õige vastus, siis see jääb slaidile ning roheline indikaator hakkab vilkuma, valed vastused kaovad.
Keha liigub ringis konstantse moodulkiirusega. Kuidas muutub selle tsentripetaalne kiirendus, kui ringi raadius väheneb 3 korda?
Tsentrifuugis pesumasin lina tsentrifuugimise ajal liigub ringis konstantse moodulkiirusega sisse horisontaaltasand. Mis on selle kiirendusvektori suund?
Uisutaja liigub kiirusega 10 m/s ringis, mille raadius on 20 m. Määrata tema tsentripetaalne kiirendus.
Kuhu on suunatud keha kiirendus, kui see liigub absoluutväärtuses konstantse kiirusega ringil?
Materjalipunkt liigub mööda ringjoont konstantse moodulkiirusega. Kuidas muutub selle tsentripetaalkiirenduse moodul, kui punkti kiirus kolmekordistub?
Autoratas teeb 20 pööret 10 sekundiga. Määrake ratta pöörlemisperiood?
slaid 30. Probleemi lahendamine(iseseisev töö, kui tunnis on aega)
Valik 1.
Millise perioodiga peab 6,4 m raadiusega karussell pöörlema, et karussellil oleva inimese tsentripetaalne kiirendus oleks 10 m/s 2 ?
Tsirkuseareenil kappab hobune sellise kiirusega, et jookseb 1 minutiga 2 ringi. Areeni raadius on 6,5 m Määrake pöörlemise periood ja sagedus, kiirus ja tsentripetaalne kiirendus.
2. variant.
Karusselli pöörlemissagedus 0,05 s -1 . Karussellil keerlev inimene on pöörlemisteljest 4 m kaugusel. Määrake inimese tsentripetaalne kiirendus, pöördeperiood ja karusselli nurkkiirus.
Jalgratta ratta velje ots teeb ühe pöörde 2 sekundiga. Ratta raadius on 35 cm Mis on rattavelje punkti tsentripetaalne kiirendus?
18 min
Õppetunni kokkuvõte.
Hindamine. Peegeldus.
Slaid 31 .
D/z: lk 18-19, 18. harjutus (2.4).
http:// www. stmary. ws/ Keskkool/ Füüsika/ Kodu/ laboris/ labGraafika. gif
Keha liikumine ringjoonel konstantse moodulkiirusega- see on liikumine, mille käigus keha kirjeldab samu kaare mis tahes võrdsete ajavahemike jooksul.
Määratakse keha asukoht ringil raadiuse vektor\(~\vec r\) tõmmatud ringi keskpunktist. Raadiusvektori moodul on võrdne ringi raadiusega R(joonis 1).
Aja jooksul Δ t keha liigub punktist AGA täpselt AT, liigub \(~\Delta \vec r\) võrdselt akordiga AB, ja läbib tee, mis on võrdne kaare pikkusega l.
Raadiusvektorit pööratakse nurga Δ võrra φ . Nurka väljendatakse radiaanides.
Keha liikumise kiirus mööda trajektoori (ringjoont) \(~\vec \upsilon\) on suunatud piki trajektoori puutujat. Seda nimetatakse lineaarne kiirus. Lineaarkiiruse moodul on võrdne ringkaare pikkuse suhtega l ajavahemikule Δ t mille jaoks see kaar on läbitud:
\(~\upsilon = \frac(l)(\Delta t).\)
Skalaarset füüsikalist suurust, mis on arvuliselt võrdne raadiusvektori pöördenurga ja ajaintervalli suhtega, mille jooksul see pöörlemine toimus, nimetatakse nurkkiirus:
\(~\omega = \frac(\Delta \varphi)(\Delta t).\)
Nurkkiiruse SI ühik on radiaan sekundis (rad/s).
Ühtlase liikumise korral ringis on nurkkiirus ja lineaarkiiruse moodul konstantsed väärtused: ω = const; υ = konst.
Keha asukohta saab määrata, kui raadiusvektori moodul \(~\vec r\) ja nurk φ , mille see koostab teljega Ox(nurkkoordinaat). Kui esialgsel ajal t 0 = 0 nurkkoordinaat on φ 0 ja õigel ajal t see on võrdne φ , siis pöördenurk Δ φ raadius-vektor ajas \(~\Delta t = t - t_0 = t\) on võrdne \(~\Delta \varphi = \varphi - \varphi_0\). Siis saame viimasest valemist materiaalse punkti piki ringjoont liikumise kinemaatiline võrrand:
\(~\varphi = \varphi_0 + \omega t.\)
See võimaldab teil igal ajal määrata keha asendi. t. Arvestades, et \(~\Delta \varphi = \frac(l)(R)\, saame \[~\omega = \frac(l)(R \Delta t) = \frac(\upsilon)(R) \Paremnool\]
\(~\upsilon = \omega R\) - lineaar- ja nurkkiiruse vahelise seose valem.
Ajavahemik Τ , mille käigus keha teeb ühe täieliku pöörde, nimetatakse pöörlemisperiood:
\(~T = \frac(\Delta t)(N),\)
kus N- keha poolt aja jooksul tehtud pöörete arv Δ t.
Aja jooksul Δ t = Τ keha läbib tee \(~l = 2 \pi R\). Järelikult
\(~\upsilon = \frac(2 \pi R)(T); \ \omega = \frac(2 \pi)(T) .\)
Väärtus ν , nimetatakse perioodi pöördväärtust, mis näitab, mitu pööret keha ajaühikus teeb kiirust:
\(~\nu = \frac(1)(T) = \frac(N)(\Delta t).\)
Järelikult
\(~\upsilon = 2 \pi \nu R; \ \ omega = 2 \pi \nu .\)
Kirjandus
Aksenovitš L. A. Füüsika in Keskkool: teooria. Ülesanded. Testid: Proc. toetus üldisi osutavatele asutustele. keskkonnad, haridus / L. A. Aksenovich, N. N. Rakina, K. S. Farino; Ed. K. S. Farino. - Mn.: Adukatsiya i vykhavanne, 2004. - C. 18-19.
Kuna joonkiirus muudab ühtlaselt suunda, siis liikumist mööda ringi ei saa nimetada ühtlaseks, see on ühtlaselt kiirenev.
Nurkkiirus
Valige ringil punkt 1 . Ehitame raadiuse. Ajaühiku jooksul liigub punkt punkti 2 . Sel juhul kirjeldab raadius nurka. Nurkkiirus on arvuliselt võrdne raadiuse pöördenurgaga ajaühikus.
Periood ja sagedus
Pöörlemisperiood T on aeg, mis kulub kehal ühe pöörde tegemiseks.
RPM on pöörete arv sekundis.
Sagedus ja periood on seotud suhtega
Seos nurkkiirusega
Liini kiirus
Iga punkt ringil liigub teatud kiirusega. Seda kiirust nimetatakse lineaarseks. Lineaarkiiruse vektori suund langeb alati kokku ringjoone puutujaga. Näiteks sädemed alt veski liigub hetkekiirusega samas suunas.
Mõelge punktile ringil, mis teeb ühe pöörde, kulutatud aega – see on periood T. Punkti läbitav tee on ringi ümbermõõt.
tsentripetaalne kiirendus
Mööda ringi liikudes on kiirendusvektor alati kiirusvektoriga risti, suunatud ringi keskpunkti.
Eelnevaid valemeid kasutades saame tuletada järgmised seosed
Punktidel, mis asuvad samal sirgel, mis väljub ringi keskpunktist (näiteks võivad need olla punktid, mis asuvad ratta kodaral), on sama nurkkiiruse, perioodi ja sagedusega. See tähendab, et nad pöörlevad samal viisil, kuid erineva lineaarkiirusega. Mida kaugemal on punkt keskpunktist, seda kiiremini see liigub.
Kiiruste liitmise seadus kehtib ka pöörleva liikumise puhul. Kui keha või tugisüsteemi liikumine ei ole ühtlane, kehtib seadus hetkekiiruste kohta. Näiteks mööda pöörleva karusselli serva kõndiva inimese kiirus võrdub karusselli serva lineaarse pöörlemiskiiruse ja inimese kiiruse vektorsummaga.
Maa osaleb kahes peamises pöörlevas liikumises: igapäevases (ümber oma telje) ja orbitaalses (ümber Päikese). Maa pöörlemisperiood ümber Päikese on 1 aasta ehk 365 päeva. Maa pöörleb ümber oma telje läänest itta, selle pöörlemise periood on 1 ööpäev ehk 24 tundi. Laiuskraad on nurk ekvaatori tasapinna ja Maa keskpunktist selle pinnapunktini suunduva suuna vahel.
Newtoni teise seaduse järgi on igasuguse kiirenduse põhjuseks jõud. Kui liikuv keha kogeb tsentripetaalset kiirendust, võib seda kiirendust põhjustavate jõudude olemus olla erinev. Näiteks kui keha liigub tema külge seotud köiel ringikujuliselt, siis on mõjuvaks jõuks elastsusjõud.
Kui kettal lamav keha pöörleb koos kettaga ümber oma telje, siis on selline jõud hõõrdejõud. Kui jõud lakkab toimimast, jätkab keha liikumist sirgjooneliselt
Vaatleme punkti liikumist ringjoonel punktist A punkti B. Lineaarkiirus on võrdne v A ja v B vastavalt. Kiirendus on kiiruse muutus ajaühikus. Leiame vektorite erinevuse.
Kuna joonkiirus muudab ühtlaselt suunda, siis liikumist mööda ringi ei saa nimetada ühtlaseks, see on ühtlaselt kiirenev.
Nurkkiirus
Valige ringil punkt 1 . Ehitame raadiuse. Ajaühiku jooksul liigub punkt punkti 2 . Sel juhul kirjeldab raadius nurka. Nurkkiirus on arvuliselt võrdne raadiuse pöördenurgaga ajaühikus.
Periood ja sagedus
Pöörlemisperiood T on aeg, mis kulub kehal ühe pöörde tegemiseks.
RPM on pöörete arv sekundis.
Sagedus ja periood on seotud suhtega
Seos nurkkiirusega
Liini kiirus
Iga punkt ringil liigub teatud kiirusega. Seda kiirust nimetatakse lineaarseks. Lineaarkiiruse vektori suund langeb alati kokku ringjoone puutujaga. Näiteks liiguvad veski alt sädemed, korrates hetkekiiruse suunda.
Mõelge punktile ringil, mis teeb ühe pöörde, kulutatud aega – see on periood T.Tee, mille punkt läbib, on ringi ümbermõõt.
tsentripetaalne kiirendus
Mööda ringi liikudes on kiirendusvektor alati kiirusvektoriga risti, suunatud ringi keskpunkti.
Eelnevaid valemeid kasutades saame tuletada järgmised seosed
Punktidel, mis asuvad samal sirgel, mis väljub ringi keskpunktist (näiteks võivad need olla punktid, mis asuvad ratta kodaral), on sama nurkkiiruse, perioodi ja sagedusega. See tähendab, et nad pöörlevad samal viisil, kuid erineva lineaarkiirusega. Mida kaugemal on punkt keskpunktist, seda kiiremini see liigub.
Kiiruste liitmise seadus kehtib ka pöörleva liikumise puhul. Kui keha või tugisüsteemi liikumine ei ole ühtlane, kehtib seadus hetkekiiruste kohta. Näiteks mööda pöörleva karusselli serva kõndiva inimese kiirus võrdub karusselli serva lineaarse pöörlemiskiiruse ja inimese kiiruse vektorsummaga.
Maa osaleb kahes peamises pöörlevas liikumises: igapäevases (ümber oma telje) ja orbitaalses (ümber Päikese). Maa pöörlemisperiood ümber Päikese on 1 aasta ehk 365 päeva. Maa pöörleb ümber oma telje läänest itta, selle pöörlemise periood on 1 ööpäev ehk 24 tundi. Laiuskraad on nurk ekvaatori tasapinna ja Maa keskpunktist selle pinnapunktini suunduva suuna vahel.
Newtoni teise seaduse järgi on igasuguse kiirenduse põhjuseks jõud. Kui liikuv keha kogeb tsentripetaalset kiirendust, võib seda kiirendust põhjustavate jõudude olemus olla erinev. Näiteks kui keha liigub tema külge seotud köiel ringikujuliselt, siis on mõjuvaks jõuks elastsusjõud.
Kui kettal lamav keha pöörleb koos kettaga ümber oma telje, siis on selline jõud hõõrdejõud. Kui jõud lakkab toimimast, jätkab keha liikumist sirgjooneliselt
Vaatleme punkti liikumist ringjoonel punktist A punkti B. Lineaarkiirus on võrdne
Liigume nüüd maaga ühendatud fikseeritud süsteemi juurde. Punkti A kogukiirendus jääb samaks nii absoluutväärtuses kui ka suunas, kuna ühest inertsiaalsest tugiraamistikust teise liikudes kiirendus ei muutu. Statsionaarse vaatleja seisukohalt ei ole punkti A trajektoor enam ring, vaid keerulisem kõver (tsükloid), mida mööda punkt liigub ebaühtlaselt.
Laadimine...