Chuyển động tròn. Phương trình chuyển động trong đường tròn. Vận tốc góc. Bình thường = gia tốc hướng tâm. Chu kỳ, tần suất tuần hoàn (luân chuyển). Mối liên hệ giữa vận tốc thẳng và góc. Chuyển động tròn đều

Tại vì tốc độ dòngđổi hướng đều, thì chuyển động dọc theo đường tròn không thể gọi là chuyển động đều, nó là gia tốc biến đổi đều.

Vận tốc góc

Chọn một điểm trên vòng tròn 1 . Hãy xây dựng một bán kính. Trong một đơn vị thời gian, điểm sẽ chuyển đến điểm 2 . Trong trường hợp này, bán kính mô tả góc. Vận tốc góc có giá trị bằng số góc quay của bán kính trên một đơn vị thời gian.

Khoảng thời gian và tần suất

Thời gian luân chuyển T là thời gian cơ thể cần để thực hiện một cuộc cách mạng.

RPM là số vòng quay mỗi giây.

Tần suất và chu kỳ có liên quan với nhau bởi mối quan hệ

Mối quan hệ với vận tốc góc

Tốc độ dòng

Mỗi điểm trên đường tròn chuyển động với tốc độ nào đó. Tốc độ này được gọi là tuyến tính. Phương của vectơ vận tốc thẳng luôn trùng với tiếp tuyến của đường tròn. Ví dụ, tia lửa điện từ bên dưới máy xay chuyển động cùng chiều với vận tốc tức thời.


Hãy xem xét một điểm trên đường tròn tạo ra một cuộc cách mạng, thời gian được sử dụng - đây là khoảng thời gian TĐường mà điểm đó vượt qua là chu vi của hình tròn.

gia tốc hướng tâm

Khi chuyển động dọc theo đường tròn, vectơ gia tốc luôn vuông góc với vectơ vận tốc, hướng vào tâm đường tròn.

Sử dụng các công thức trước, chúng ta có thể suy ra các quan hệ sau


Các điểm nằm trên cùng một đường thẳng xuất phát từ tâm của vòng tròn (ví dụ, đây có thể là các điểm nằm trên mâm quay) sẽ có cùng vận tốc góc, chu kỳ và tần số. Có nghĩa là, chúng sẽ quay theo cùng một cách, nhưng với tốc độ tuyến tính khác nhau. Điểm càng xa tâm thì chuyển động càng nhanh.

Định luật cộng vận tốc cũng có giá trị đối với chuyển động quay. Nếu chuyển động của một vật hoặc hệ quy chiếu không đều, thì định luật áp dụng cho vận tốc tức thời. Ví dụ, tốc độ của một người đi dọc theo mép của băng chuyền quay bằng tổng vectơ của tốc độ quay tuyến tính của mép của băng chuyền và tốc độ của người đó.

Trái đất tham gia vào hai chuyển động quay chính: hàng ngày (quanh trục của nó) và quỹ đạo (quanh Mặt trời). Chu kỳ quay của Trái đất quanh Mặt trời là 1 năm hoặc 365 ngày. Trái đất tự quay quanh trục từ tây sang đông, chu kỳ của vòng quay này là 1 ngày hoặc 24 giờ. Vĩ độ là góc giữa mặt phẳng của đường xích đạo và hướng từ tâm Trái đất đến một điểm trên bề mặt của nó.

Theo định luật thứ hai của Newton, nguyên nhân của bất kỳ gia tốc nào là một lực. Nếu một vật chuyển động chịu gia tốc hướng tâm, thì bản chất của các lực gây ra gia tốc này có thể khác. Ví dụ, nếu một vật chuyển động tròn trên một sợi dây buộc vào nó, thì lực tác dụng là lực đàn hồi.

Nếu một vật nằm trên đĩa quay cùng với đĩa quanh trục của nó thì lực đó là lực ma sát. Nếu lực ngừng tác dụng thì vật tiếp tục chuyển động thẳng đều.

Coi chuyển động của một điểm trên đường tròn từ A đến B. Vận tốc chuyển động thẳng đều bằng

Bây giờ chúng ta hãy chuyển sang một hệ thống cố định kết nối với trái đất. Gia tốc toàn phần của điểm A sẽ không đổi cả về giá trị tuyệt đối và hướng vì gia tốc không thay đổi khi chuyển động từ hệ quy chiếu quán tính này sang hệ quy chiếu quán tính khác. Theo quan điểm của một quan sát viên đứng yên, quỹ đạo của điểm A không còn là một đường tròn nữa mà là một đường cong phức tạp hơn (xicloid), cùng với đó, điểm này chuyển động không đều.

Phong trào đồng phục xung quanh chu vi là một ví dụ đơn giản nhất. Ví dụ, phần cuối của kim đồng hồ di chuyển dọc theo mặt số theo đường tròn. Tốc độ của một vật trong một đường tròn được gọi là tốc độ dòng.

Với chuyển động đều của vật dọc theo đường tròn, môđun vận tốc của vật không thay đổi theo thời gian, nghĩa là v = const, và chỉ có hướng của vectơ vận tốc thay đổi trong trường hợp này (ar = 0), và sự thay đổi của vectơ vận tốc theo hướng được đặc trưng bởi một giá trị được gọi là gia tốc hướng tâm() a n hoặc CA. Tại mỗi điểm, vectơ gia tốc hướng tâm hướng vào tâm của đường tròn dọc theo bán kính.

Môđun của gia tốc hướng tâm bằng

CS \ u003d v 2 / R

Trong đó v là tốc độ tuyến tính, R là bán kính của đường tròn

Cơm. 1,22. Chuyển động của cơ thể theo đường tròn.

Khi mô tả chuyển động của một cơ thể trong một vòng tròn, hãy sử dụng bán kính quay góc là góc φ bán kính vẽ từ tâm đường tròn đến điểm mà vật đang chuyển động tại thời điểm đó quay được trong thời gian t. Góc quay được đo bằng radian. bằng góc giữa hai bán kính của đường tròn, độ dài của cung giữa bằng bán kính của đường tròn (Hình 1.23). Tức là, nếu l = R, thì

1 radian = l / R

Tại vì đường tròn bằng

l = 2πR

360 o \ u003d 2πR / R \ u003d 2π rad.

hậu quả là

1 rad. \ u003d 57.2958 khoảng \ u003d 57 khoảng 18 '

Vận tốc góc chuyển động đều của vật trong một đường tròn có giá trị ω, bằng tỉ số giữa góc quay bán kính φ và khoảng thời gian thực hiện được chuyển động quay này:

ω = φ / t

Đơn vị đo vận tốc góc là radian trên giây [rad / s]. Mô đun vận tốc thẳng được xác định bằng tỉ số giữa quãng đường đi được trong khoảng thời gian t:

v = l / t

Tốc độ dòng chuyển động thẳng đều dọc theo một đường tròn, nó có phương tiếp tuyến tại một điểm đã cho trên đường tròn. Khi chất điểm chuyển động, độ dài l của cung tròn đi qua điểm liên hệ với góc quay φ bằng biểu thức

l = Rφ

trong đó R là bán kính của hình tròn.

Khi đó, trong trường hợp chuyển động thẳng đều của chất điểm, vận tốc thẳng và vận tốc góc liên hệ với nhau theo quan hệ:

v = l / t = Rφ / t = Rω hoặc v = Rω

Cơm. 1,23. Radian.

Thời gian lưu hành- đây là khoảng thời gian T, trong đó vật (điểm) thực hiện một vòng quay quanh chu vi. Tần suất lưu hành- đây là nghịch đảo của chu kỳ tuần hoàn - số vòng quay trên một đơn vị thời gian (trên giây). Tần suất tuần hoàn được ký hiệu bằng chữ n.

n = 1 / T

Trong một chu kỳ, góc quay φ của chất điểm là 2π rad, do đó 2π = ωT, khi đó

T = 2π / ω

Tức là, vận tốc góc là

ω = 2π / T = 2πn

gia tốc hướng tâm có thể được biểu thị theo chu kỳ T và tần số của vòng quay n:

a CS = (4π 2 R) / T 2 = 4π 2 Rn 2

Khi mô tả chuyển động của một điểm dọc theo một đường tròn, chúng ta sẽ mô tả chuyển động của một điểm theo một góc Δφ , mô tả vectơ bán kính của điểm theo thời gian Δt. Dịch chuyển góc trong một khoảng thời gian nhỏ dt biểu thị .

Độ dời góc là một đại lượng vectơ. Hướng của vectơ (hoặc) được xác định theo quy tắc của gimlet: nếu bạn xoay gimlet (vít có ren bên phải) theo hướng chuyển động của điểm, thì gimlet sẽ di chuyển theo hướng của góc vectơ độ dời. Trên hình. 14 điểm M chuyển động theo chiều kim đồng hồ, nếu nhìn mặt phẳng chuyển động từ dưới lên. Nếu bạn xoay gimlet theo hướng này, thì vectơ sẽ được hướng lên trên.

Như vậy, hướng của vectơ dịch chuyển góc được xác định bằng cách chọn chiều quay theo chiều dương. Chiều dương của chuyển động quay được xác định bởi quy tắc gimlet với các luồng bên phải. Tuy nhiên, với thành công tương tự, người ta có thể lấy một chiếc gimlet bằng sợi chỉ bên tay trái. Trong trường hợp này, hướng của vectơ dịch chuyển góc sẽ ngược lại.

Khi xem xét các đại lượng như tốc độ, gia tốc, vectơ độ dời, câu hỏi về việc chọn hướng của chúng đã không nảy sinh: nó được xác định một cách tự nhiên từ bản chất của chính các đại lượng đó. Các vectơ như vậy được gọi là cực. Các vectơ đồng dạng với vectơ độ dời góc được gọi là trục, hoặc người giả mạo. Hướng của vectơ trục được xác định bằng cách chọn chiều quay theo chiều dương. Ngoài ra, vectơ trục không có điểm ứng dụng. Vectơ cực, mà chúng tôi đã xem xét cho đến nay, được áp dụng cho một điểm chuyển động. Đối với một vectơ trục, bạn chỉ có thể chỉ định hướng (trục, trục - vĩ độ.), Mà nó được định hướng. Trục mà vectơ dịch chuyển góc có phương vuông góc với mặt phẳng quay. Thông thường, vectơ dịch chuyển góc được mô tả trên một trục đi qua tâm của vòng tròn (Hình 14), mặc dù nó có thể được vẽ ở bất kỳ đâu, kể cả trên trục đi qua điểm được đề cập.

Trong hệ SI, góc được đo bằng radian. Radian là góc có độ dài cung bằng bán kính của đường tròn. Như vậy, tổng góc (360 0) là 2π radian.

Di chuyển một điểm xung quanh một vòng tròn

Vận tốc góc là một đại lượng vectơ, bằng số bằng góc vòng quay trên một đơn vị thời gian. Thường được gọi là vận tốc góc chữ cái Hy Lạpω. Theo định nghĩa, vận tốc góc là đạo hàm của góc theo thời gian:

. (19)

Hướng của vectơ vận tốc góc trùng với hướng của vectơ độ dời góc (Hình 14). Vectơ vận tốc góc, giống như vectơ độ dời góc, là một vectơ trục.


Đơn vị của vận tốc góc là rad / s.

Chuyển động quay với vận tốc góc không đổi được gọi là chuyển động đều, còn ω = φ / t.

Chuyển động quay đều có thể được đặc trưng bởi chu kỳ quay T, được hiểu là thời gian mà cơ thể thực hiện một vòng quay, tức là quay qua một góc 2π. Kể từ khoảng thời gian Δt = Т ứng với góc quay Δφ = 2π thì

(20)

Số vòng quay trên một đơn vị thời gian ν rõ ràng là bằng:

(21)

Giá trị của ν được đo bằng hertz (Hz). Một hertz là một vòng quay trên giây, hay 2π rad / s.

Các khái niệm về chu kỳ quay và số vòng quay trên một đơn vị thời gian cũng có thể được giữ lại đối với chuyển động quay không đều, hiểu theo giá trị tức thời T là thời gian mà vật thể hoàn thành một vòng quay nếu nó quay đều với một giá trị tức thời nhất định. của vận tốc góc, và bằng ν, hiểu rằng số vòng quay mà một vật thể thực hiện trên một đơn vị thời gian trong các điều kiện tương tự.

Nếu vận tốc góc thay đổi theo thời gian thì chuyển động quay được gọi là không đều. Trong trường hợp này, hãy nhập gia tốc góc giống như cách gia tốc thẳng được giới thiệu cho chuyển động thẳng đều. Gia tốc góc là sự thay đổi vận tốc góc trên một đơn vị thời gian, được tính bằng đạo hàm của vận tốc góc theo thời gian hoặc đạo hàm cấp hai của độ dời góc theo thời gian:

(22)

Cũng giống như vận tốc góc, gia tốc góc là một đại lượng vectơ. Vectơ gia tốc góc là một vectơ hướng trục, trong trường hợp gia tốc quay nó hướng cùng chiều với vectơ vận tốc góc (Hình 14); trong trường hợp quay chậm dần thì vectơ gia tốc góc ngược chiều với vectơ vận tốc góc.

Trong trường hợp chuyển động quay đều, các quan hệ tương tự như công thức (10) và (11), mô tả chuyển động thẳng biến đổi đều, diễn ra:

ω = ω 0 ± εt,

.

CÁC GIÁ TRỊ VẬT LÝ ĐẶC TRƯNG CHO SỰ CHUYỂN ĐỘNG CỦA CƠ THỂ TRONG MẠCH.

1. PERIOD (T) - khoảng thời gian mà cơ thể thực hiện một cuộc cách mạng hoàn toàn.

, trong đó t là thời gian N vòng quay được thực hiện.

2. FREQUENCY () - số vòng quay N do cơ thể thực hiện trên một đơn vị thời gian.

(hertz)

3. MỐI QUAN HỆ CỦA THỜI KỲ VÀ TẦN SỐ:

4. MOVEMENT () được điều hướng dọc theo các hợp âm.

5. CHUYỂN ĐỘNG ĐỀU (góc quay).

CHUYỂN ĐỘNG MẠCH TUẦN HOÀN - đây là chuyển động trong đó môđun của tốc độ không thay đổi.

6. TỐC ĐỘ TUYẾN TÍNH (hướng tiếp tuyến với đường tròn.

7. SỰ TIN CẬY CỦA ANGULAR

8. MỐI QUAN HỆ CỦA CÁC TRẠNG THÁI TUYẾN TÍNH VÀ TƯƠNG ĐƯƠNG

Vận tốc góc không phụ thuộc vào bán kính đường tròn mà vật chuyển động. Nếu bài toán coi chuyển động của các điểm nằm trên cùng một đĩa, nhưng ở những khoảng cách khác nhau so với tâm của nó, thì cần lưu ý rằng độ tin cậy toàn phần của các điểm này là giống nhau.

9. TRUNG TÂM (bình thường) CHÍNH XÁC ().

Vì khi chuyển động dọc theo đường tròn, phương của vectơ vận tốc không ngừng thay đổi, khi đó chuyển động dọc theo đường tròn xảy ra gia tốc. Nếu vật chuyển động thẳng đều dọc theo đường tròn thì nó chỉ có gia tốc hướng tâm (pháp tuyến), gia tốc hướng dọc theo bán kính về phía tâm của đường tròn. Gia tốc được gọi là pháp tuyến, vì tại một điểm nhất định, vectơ gia tốc nằm vuông góc (pháp tuyến) với vectơ vận tốc thẳng. .

Nếu cơ thể chuyển động theo đường tròn với tốc độ thay đổi theo môđun, thì cùng với gia tốc thông thường, đặc trưng cho sự thay đổi tốc độ theo hướng, xuất hiện ĐỘ CHÍNH XÁC TANGENTIAL, đặc trưng cho sự thay đổi trong môđun tốc độ (). Gia tốc có phương tiếp tuyến với đường tròn. Gia tốc toàn phần của vật trong quá trình chuyển động không đều trong một đường tròn được xác định theo định lý Pitago:

TƯƠNG QUAN CỦA CHUYỂN ĐỘNG CƠ HỌC

Khi xem xét chuyển động của một cơ thể so với các hệ thống khác nhau quỹ đạo tham chiếu, đường đi, tốc độ, độ dịch chuyển là khác nhau. Ví dụ, một người đang ngồi trên một chiếc xe buýt đang di chuyển. Quỹ đạo của nó so với xe buýt là một điểm và so với Mặt trời - một cung tròn, đường đi, tốc độ, độ dịch chuyển so với xe buýt bằng 0 và so với Trái đất khác 0. Nếu chúng ta coi chuyển động của một vật so với hệ quy chiếu chuyển động và đứng yên, thì theo định luật cổ điển về cộng vận tốc, tốc độ của vật so với hệ quy chiếu cố định bằng tổng vectơ của vận tốc. của vật thể so với hệ quy chiếu chuyển động và tốc độ của hệ quy chiếu chuyển động so với vật cố định:

Tương tự

CÁC TRƯỜNG HỢP ĐẶC BIỆT CỦA VIỆC SỬ DỤNG LUẬT BỔ SUNG VELOCIAL

1) Chuyển động của các vật thể so với Trái đất

b) các cơ thể chuyển động về phía nhau

2) Sự chuyển động của các cơ thể so với nhau

a) các vật chuyển động cùng chiều

b) các vật chuyển động theo các hướng khác nhau (hướng về nhau)

3) Tốc độ của cơ thể so với bờ biển khi chuyển động

a) hạ lưu

b) chống lại dòng điện, trong đó là tốc độ của cơ thể so với nước, là tốc độ của dòng điện.

4) Vận tốc của các vật hướng vào nhau một góc.

Ví dụ: a) một cơ thể bơi qua sông, chuyển động vuông góc với dòng chảy

b) thân bơi qua sông, chuyển động vuông góc với bờ.

c) cơ thể đồng thời tham gia chuyển động tịnh tiến và chuyển động quay, ví dụ bánh xe ô tô đang chuyển động. Mỗi điểm của cơ thể có tốc độ tịnh tiến theo hướng chuyển động của cơ thể và tốc độ quay theo phương tiếp tuyến với đường tròn. Hơn nữa, để tìm tốc độ của một điểm bất kỳ so với Trái đất, cần phải thêm tốc độ của chuyển động tịnh tiến và chuyển động quay theo phương thẳng hàng:


ĐỘNG HỌC

QUY LUẬT CỦA NEWTON

LUẬT ĐẦU TIÊN CỦA NEWTON (LUẬT INERTIA)

Có những hệ quy chiếu như vậy, liên quan đến việc cơ thể ở trạng thái nghỉ hoặc chuyển động trên một đường thẳng và đều, nếu các cơ quan khác không tác động lên nó hoặc tác động của các cơ thể được bù đắp (cân bằng).

Hiện tượng bảo toàn tốc độ của vật khi không có tác dụng của các vật khác lên nó hoặc khi bù trừ với tác dụng của các vật khác được gọi là quán tính.

Các hệ quy chiếu trong đó các định luật Newton được đáp ứng được gọi là hệ quy chiếu quán tính (ISR). IFR bao gồm các hệ quy chiếu được kết nối với Trái đất hoặc không có gia tốc so với Trái đất. Khung quy chiếu chuyển động với gia tốc so với Trái đất là phi quán tính, các định luật Newton không được đáp ứng trong đó. Theo nguyên lý tương đối cổ điển của Galileo, tất cả các IRF đều bằng nhau, các định luật cơ học có dạng giống nhau trong tất cả các IFR, tất cả các quá trình cơ học đều tiến hành theo cùng một cách trong tất cả các IFR (không thí nghiệm cơ họcđược vẽ bên trong ISO, không thể xác định được nó đang ở trạng thái nghỉ hay di chuyển theo đường thẳng và đồng nhất).

LUẬT THỨ HAI CỦA NEWTON

Tốc độ của một cơ thể thay đổi khi một lực tác dụng vào cơ thể. Bất kỳ cơ thể nào cũng có thuộc tính quán tính . Quán tính - thuộc tính này của cơ thể, bao gồm thực tế là cần có thời gian để thay đổi tốc độ của cơ thể, tốc độ của cơ thể không thể thay đổi ngay lập tức. Vật thể đó, thay đổi tốc độ nhiều hơn dưới tác dụng của cùng một lực, sẽ ít trơ hơn. Đo quán tính là khối lượng của cơ thể.

Gia tốc của một vật tỷ lệ thuận với lực tác dụng lên nó và tỷ lệ nghịch với khối lượng của vật đó.

Lực và gia tốc luôn cùng hướng. Nếu một số lực tác động lên cơ thể, sau đó gia tốc báo cho cơ thể kết quả các lực này (), bằng tổng vectơ của tất cả các lực tác dụng lên vật:

Nếu một vật chuyển động với gia tốc đều thì một lực không đổi tác dụng lên nó.

LUẬT THỨ BA CỦA NEWTON

Các lực phát sinh khi các cơ thể tương tác với nhau.

Các vật tác dụng lên nhau các lực có phương dọc theo một đường thẳng, có độ lớn bằng nhau và ngược chiều.

Đặc điểm của các lực sinh ra từ tương tác:

1. Các lực lượng luôn xuất hiện theo từng cặp.

2 Lực phát sinh do tương tác có cùng bản chất.

3. Lực lượng không có kết quả, bởi vì chúng được áp dụng cho các cơ quan khác nhau.

LỰC LƯỢNG TRONG CƠ KHÍ

LỰC HẤP DẪN - lực mà tất cả các vật thể trong vũ trụ đều bị hút vào.

ĐỊNH LUẬT TRỌNG LỰC PHỔ THÔNG: các vật hút nhau với lực tỉ lệ thuận với tích khối lượng của chúng và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.

(công thức có thể được sử dụng để tính lực hút của các vật thể điểm và quả cầu), trong đó G là hằng số hấp dẫn (hằng số vạn vật hấp dẫn), G \ u003d 6.67 10-11, là khối lượng của các vật thể, R là khoảng cách giữa các cơ quan, được đo giữa các tâm của cơ thể.

LỰC HẤP DẪN - lực hút của các vật thể lên hành tinh. Lực hấp dẫn được tính theo công thức:

1), trong đó là khối lượng của hành tinh, là khối lượng của cơ thể, là khoảng cách giữa tâm của hành tinh và cơ thể.

2), gia tốc ở đâu rơi tự do,

Lực hút luôn hướng về trọng tâm của hành tinh.

Bán kính quỹ đạo của vệ tinh nhân tạo, - bán kính của hành tinh, - chiều cao của vệ tinh trên bề mặt hành tinh,

Cơ thể sẽ trở thành một vệ tinh nhân tạo nếu nó được truyền tốc độ cần thiết theo phương ngang. Tốc độ cần thiết để một vật thể chuyển động theo quỹ đạo tròn quanh một hành tinh được gọi là tốc độ vũ trụ đầu tiên. Để có được công thức tính vận tốc vũ trụ đầu tiên, cần nhớ rằng tất cả các thiên thể vũ trụ, kể cả vệ tinh nhân tạo, đều chuyển động dưới tác dụng của lực hấp dẫn phổ quát, ngoài ra, vận tốc là một đại lượng động học, một công thức tuân theo định luật thứ hai của Newton. phần bên phải của công thức, chúng ta nhận được: hoặc Xét rằng vật thể chuyển động theo đường tròn và do đó có gia tốc hướng tâm, chúng ta nhận được: hoặc. Từ đây - công thức tính vận tốc vũ trụ đầu tiên. Xét rằng công thức tính vận tốc vũ trụ thứ nhất có thể được viết dưới dạng:. Tương tự, sử dụng định luật II Newton và các công thức cho chuyển động cong, có thể xác định, ví dụ, chu kỳ của quỹ đạo của một vật.

LỰC ĐÀN HỒI - lực tác dụng từ mặt bên của vật bị biến dạng và hướng theo hướng ngược lại với hướng chuyển dời của các hạt trong quá trình biến dạng. Lực đàn hồi có thể được tính toán bằng cách sử dụng Định luật Hooke: lực đàn hồi tỷ lệ thuận với độ giãn dài:độ giãn dài ở đâu,

Cứng nhắc ,. Độ cứng phụ thuộc vào chất liệu của thân, hình dạng và kích thước của nó.

XUÂN KẾT NỐI

Định luật Hooke chỉ có hiệu lực đối với các biến dạng đàn hồi của các vật thể. Các biến dạng đàn hồi được gọi là biến dạng, trong đó sau khi kết thúc lực, cơ thể có được hình dạng và kích thước cũ của nó.

1. Chuyển động của một vật dọc theo một đường tròn được gọi là chuyển động, quỹ đạo của nó là một đường tròn. Chuyển động theo đường tròn, ví dụ, điểm cuối của kim đồng hồ, các điểm của cánh tua bin đang quay, trục quay của động cơ, v.v.

Khi chuyển động tròn đều có chiều vận tốc thay đổi liên tục. Trong trường hợp này, môđun vận tốc của vật có thể thay đổi hoặc không thay đổi. Một chuyển động trong đó chỉ có hướng của vận tốc thay đổi, trong khi môđun của nó không đổi, được gọi là chuyển động đều của một vật trong một đường tròn. Dưới cơ thể trường hợp này nghĩa là điểm vật chất.

2. Chuyển động của một vật trong một đường tròn được đặc trưng bởi giá trị nhất định. Trước hết, chúng bao gồm thời gian và tần suất lưu hành. Thời kỳ cách mạng của một cơ thể trong một vòng tròn\ (T \) - thời gian mà cơ thể thực hiện một cuộc cách mạng hoàn toàn. Đơn vị khoảng thời gian là \ ([\, T \,] \) = 1 s.

Tần suất lưu hành\ ((N) \) - số vòng quay toàn thân trong một giây: \ (n = N / t \). Đơn vị của tần số là \ ([\, n \,] \) = 1 s -1 = 1 Hz (hertz). Một hertz là tần số mà cơ thể tạo ra một vòng quay trong một giây.

Mối quan hệ giữa tần số và chu kỳ tuần hoàn được biểu thị bằng công thức: \ (n = 1 / T \).

Cho một vật nào đó chuyển động dọc theo đường tròn chuyển động từ điểm A đến điểm B trong thời gian \ (t \). Bán kính nối tâm đường tròn với điểm A được gọi là véc tơ bán kính. Khi di chuyển cơ thể từ điểm A đến điểm B, vectơ bán kính sẽ quay theo góc \ (\ varphi \).

Tốc độ tuần hoàn của cơ thể được đặc trưng bởi góc cạnhtốc độ tuyến tính.

Vận tốc góc \ (\ omega \) là một đại lượng vật lý bằng tỷ số giữa góc quay \ (\ varphi \) của vectơ bán kính với khoảng thời gian xảy ra quá trình quay này: \ (\ omega = \ varphi / t \). Đơn vị của vận tốc góc là radian trên giây, tức là \ ([\, \ Omega \,] \) = 1 rad / s. Trong một thời gian bằng chu kỳ quay, góc quay của vectơ bán kính bằng \ (2 \ pi \). Vì vậy, \ (\ omega = 2 \ pi / T \).

Vận tốc tuyến tính của cơ thể\ (V \) - tốc độ mà cơ thể di chuyển dọc theo quỹ đạo. Vận tốc chuyển động thẳng biến đổi đều dọc theo một đường tròn có giá trị tuyệt đối không đổi, đổi chiều và hướng tiếp tuyến với quỹ đạo.

Tốc độ dòng bằng tỷ số giữa đường đi của cơ thể dọc theo quỹ đạo với thời gian vật đi theo đường này: \ (\ vec (v) = l / t \). Trong một vòng quay, chất điểm đi được một quãng đường bằng chu vi của đường tròn. Do đó \ (\ vec (v) = 2 \ pi \! R / T \). Mối quan hệ giữa vận tốc thẳng và vận tốc góc được biểu thị bằng công thức: \ (v = \ omega R \).

4. Gia tốc của một vật bằng tỉ số giữa sự thay đổi tốc độ của nó và thời gian nó xảy ra. Khi một vật chuyển động dọc theo một đường tròn, hướng của vận tốc thay đổi, do đó, sự chênh lệch về vận tốc không bằng không, tức là vật đang chuyển động với gia tốc. Nó được xác định theo công thức: \ (\ vec (a) = \ frac (\ Delta \ vec (v)) (t) \) Và hướng cùng phương với vectơ thay đổi vận tốc. Gia tốc này được gọi là gia tốc hướng tâm.

gia tốc hướng tâm với chuyển động đều của vật trong một đường tròn - một đại lượng vật lý bằng tỉ số giữa bình phương vận tốc truyền thẳng và bán kính của đường tròn: \ (a = \ frac (v ^ 2) (R) \). Vì \ (v = \ omega R \), thì \ (a = \ omega ^ 2R \).

Khi một vật chuyển động trong một đường tròn, gia tốc hướng tâm của nó có giá trị tuyệt đối không đổi và hướng vào tâm của đường tròn.

Phần 1

1. Khi một cơ thể chuyển động đều trong một đường tròn

1) chỉ mô-đun tốc độ của nó thay đổi
2) chỉ hướng của tốc độ của nó thay đổi
3) cả mô-đun và hướng thay đổi tốc độ của nó
4) cả mô-đun và hướng tốc độ của nó đều không thay đổi

2. Tốc độ thẳng của điểm 1, nằm ở khoảng cách \ (R_1 \) từ tâm của bánh xe quay, bằng \ (v_1 \). Tốc độ \ (v_2 \) của điểm 2 nằm cách tâm \ (R_2 = 4R_1 \) là bao nhiêu?

1) \ (v_2 = v_1 \)
2) \ (v_2 = 2v_1 \)
3) \ (v_2 = 0,25v_1 \)
4) \ (v_2 = 4v_1 \)

3. Chu kỳ quay của một điểm dọc theo đường tròn có thể được tính bằng công thức:

1) \ (T = 2 \ pi \! Rv \)
2) \ (T = 2 \ pi \! R / v \)
3) \ (T = 2 \ pi v \)
4) \ (T = 2 \ pi / v \)

4. Tốc độ góc quay của bánh xe ô tô được tính theo công thức:

1) \ (\ omega = a ^ 2R \)
2) \ (\ omega = vR ^ 2 \)
3) \ (\ omega = vR \)
4) \ (\ omega = v / R \)

5. Tốc độ góc quay của bánh xe đạp tăng 2 lần. Vận tốc thẳng của các chất điểm ở vành bánh xe đã thay đổi như thế nào?

1) tăng lên 2 lần
2) giảm đi 2 lần
3) tăng lên 4 lần
4) không thay đổi

6. Tốc độ tuyến tính của các điểm của cánh quạt máy bay trực thăng đã giảm 4 lần. Gia tốc hướng tâm của chúng đã thay đổi như thế nào?

1) không thay đổi
2) giảm 16 lần
3) giảm 4 lần
4) giảm 2 lần

7. Bán kính chuyển động của vật dọc theo chu vi được tăng lên 3 lần mà không thay đổi vận tốc thẳng của nó. Gia tốc hướng tâm của vật đã thay đổi như thế nào?

1) tăng lên 9 lần
2) giảm đi 9 lần
3) giảm đi 3 lần
4) tăng lên 3 lần

8. Chu kỳ quay của trục khuỷu của động cơ là bao nhiêu nếu trong 3 phút nó quay được 600.000 vòng?

1) 200.000 giây
2) 3300 giây
3) 3 10 -4 giây
4) 5 10 -6 giây

9. Tần số quay của chất điểm ở vành bánh xe là bao nhiêu nếu chu kỳ quay là 0,05 s?

1) 0,05 Hz
2) 2Hz
3) 20Hz
4) 200Hz

10. Tốc độ thẳng của chất điểm ở vành của bánh xe đạp có bán kính 35 cm là 5 m / s. Giai đoạn của cuộc cách mạng của bánh xe là gì?

1) 14 giây
2) 7 giây
3) 0,07 giây
4) 0,44 giây

11. Đặt sự tương ứng giữa các đại lượng vật lý ở cột bên trái và công thức tính chúng ở cột bên phải. Trong bảng dưới số lượng vật lý
giá trị của cột bên trái, hãy ghi lại số tương ứng của công thức bạn đã chọn từ cột bên phải.

SỐ LƯỢNG VẬT LÝ
A) tốc độ dòng
B) vận tốc góc
C) tần số lưu thông

CÔNG THỨC
1) \ (1 / T \)
2) \ (v ^ 2 / R \)
3) \ (v / R \)
4) \ (\ omega R \)
5) \ (1 / n \)

12. Chu kỳ quay của bánh xe đã tăng lên. Vận tốc góc và vận tốc thẳng của điểm ở vành bánh xe và gia tốc hướng tâm của nó đã thay đổi như thế nào. Thiết lập sự tương ứng giữa các đại lượng vật lý ở cột bên trái và bản chất của sự thay đổi của chúng ở cột bên phải.
Trong bảng, dưới số thứ tự của đại lượng vật chất ở cột bên trái, ghi số lượng nguyên tố tương ứng mà bạn đã chọn ở cột bên phải.

SỐ LƯỢNG VẬT LÝ
A) vận tốc góc
B) tốc độ tuyến tính
B) gia tốc hướng tâm

ĐẶC ĐIỂM THAY ĐỔI GIÁ TRỊ
1) tăng lên
2) giảm
3) không thay đổi

Phần 2

13. Quãng đường đi được của vành bánh xe trong 10 s nếu tần số quay của bánh xe là 8 Hz và bán kính của bánh xe là 5 m?

Câu trả lời

Đang tải...
Đứng đầu