--> Ðàâíîìåðíîå äâèæåíèå òî÷êè ïî îêðóæíîñòè. Ôèçèêà 10 êëàññ. Ìÿêèøåâ
ìîé ÞÒÓÁ êàíàë ïðèêîëüíûõ ÌÓËÜÒÈÊÎÂ!
ìîé ÒÅËÅÃÐÀÌ êàíàë ïðèêîëüíûõ ÌÓËÜÒÈÊÎÂ!

 


Ñîäåðæàíèå

 

Ãëàâíàÿ >> Ôèçèêà 10 êëàññ. Ìÿêèøåâ

Ãëàâà 1. Êèíåìàòèêà òî÷êè è òâ¸ðäîãî òåëà

 


§ 15. Ðàâíîìåðíîå äâèæåíèå òî÷êè ïî îêðóæíîñòè

Èçìåíÿåòñÿ ëè ñêîðîñòü òî÷êè ïðè å¸ ðàâíîìåðíîì äâèæåíèè ïî îêðóæíîñòè?

Ìîæåò ëè ìàòåðèàëüíàÿ òî÷êà äâèãàòüñÿ ïî êðèâîëèíåéíîé òðàåêòîðèè áåç óñêîðåíèÿ?

Ðàññìîòðèì ðàâíîìåðíîå äâèæåíèå òî÷êè ïî îêðóæíîñòè. Î÷åâèäíî, ÷òî â ýòîì ñëó÷àå ñêîðîñòü è óñêîðåíèå íå èçìåíÿþòñÿ ïî ìîäóëþ, à èçìåíÿþòñÿ ëèøü ïî íàïðàâëåíèþ.

Äâèæåíèå òåëà ïî îêðóæíîñòè èëè äóãå îêðóæíîñòè äîâîëüíî ÷àñòî âñòðå÷àåòñÿ â ïðèðîäå è òåõíèêå. Ïðèáëèçèòåëüíî ïî îêðóæíîñòè äâèæåòñÿ Ëóíà âîêðóã Çåìëè; êàæäàÿ òî÷êà çåìíîé ïîâåðõíîñòè äâèæåòñÿ ïî îêðóæíîñòè âîêðóã çåìíîé îñè; äóãè îêðóæíîñòè îïèñûâàþò ðàçëè÷íûå òî÷êè ñàìîë¸òà âî âðåìÿ âèðàæà, àâòîìîáèëÿ ïðè ïîâîðîòå, ïîåçäà íà çàêðóãëåíèè äîðîãè è ò. ä.

Ïðèâåäèòå ïðèìåðû äâèæåíèÿ òåë ïî îêðóæíîñòè, êîòîðûå âû íàáëþäàåòå â ïîâñåäíåâíîé æèçíè.

Íàéä¸ì ìîäóëü è íàïðàâëåíèå âåêòîðà óñêîðåíèÿ ïðè ðàâíîìåðíîì äâèæåíèè òî÷êè ïî îêðóæíîñòè ðàäèóñîì R. Ïóñòü òî÷êà â ìîìåíò âðåìåíè t çàíèìàåò ïîëîæåíèå Ì, à ÷åðåç èíòåðâàë âðåìåíè Δt — ïîëîæåíèå Ì1 (ðèñ. 1.57). Îáîçíà÷èì å¸ ñêîðîñòü â ïîëîæåíèè Ì ÷åðåç , à â ïîëîæåíèè Ì1 ÷åðåç 1. Ïðè ðàâíîìåðíîì äâèæåíèè υ = υ1. ×òîáû íàéòè èçìåíåíèå ñêîðîñòè Δ çà âðåìÿ Δt, íàäî èç âåêòîðà 1 âû÷åñòü âåêòîð . Ðàçäåëèâ âåêòîð Δ íà ïðîìåæóòîê âðåìåíè Δt, ïîëó÷èì ñðåäíåå óñêîðåíèå òî÷êè çà ýòîò ïðîìåæóòîê âðåìåíè:

ñðåäíåå óñêîðåíèå òî÷êè çà ïðîìåæóòîê âðåìåíè

Ñíà÷àëà íàéä¸ì ìîäóëü ìãíîâåííîãî óñêîðåíèÿ. Äëÿ ýòîãî ïðîâåä¸ì âåêòîð ïåðåìåùåíèÿ Δ è ðàññìîòðèì òðåóãîëüíèêè ÎÌÌ1 è Ì1ÀÂ. Ýòè òðåóãîëüíèêè ïîäîáíû êàê ðàâíîáåäðåííûå ñ ðàâíûìè óãëàìè ïðè âåðøèíàõ (óãëû ìåæäó äâóìÿ âçàèìíî ïåðïåíäèêóëÿðíûìè ñòîðîíàìè). Ñëåäîâàòåëüíî,

Ðàçäåëèâ ëåâóþ è ïðàâóþ ÷àñòè ýòîãî ðàâåíñòâà íà ïðîìåæóòîê âðåìåíè Δt, ïîëó÷èì

èëè

Íî

Îáñóäèòå ñ òîâàðèùåì, êàê èçìåíèòñÿ ñðåäíåå óñêîðåíèå, åñëè ðàññìàòðèâàòü òàêèå ñëó÷àè: 1) òî÷êà ïðîøëà ÷åòâåðòü îáîðîòà; 2) òî÷êà ïðîøëà ïîë-îáîðîòà; 3) òî÷êà ñäåëàëà ïîëíûé îáîðîò.

 ïðåäåëå, ò. å. ïðè ñòðåìëåíèè ïðîìåæóòêà âðåìåíè Δt ê íóëþ, ìîäóëü âåêòîðà áóäåò ìîäóëåì óñêîðåíèÿ || òî÷êè â ìîìåíò âðåìåíè t, à ìîäóëü âåêòîðà áóäåò ïðåäñòàâëÿòü ñîáîé ìîäóëü âåêòîðà ìãíîâåííîé ñêîðîñòè ||. Òîãäà ðàâåíñòâî (1.24) ïðèìåò âèä

Òàê êàê υ è R ïîñòîÿííû, òî ìîäóëü âåêòîðà óñêîðåíèÿ ïðè ðàâíîìåðíîì äâèæåíèè òî÷êè ïî îêðóæíîñòè îñòà¸òñÿ âñ¸ âðåìÿ íåèçìåííûì.

Íàéä¸ì òåïåðü íàïðàâëåíèå óñêîðåíèÿ . Âåêòîð óñêîðåíèÿ íàïðàâëåí òàê, êàê íàïðàâëåí âåêòîð Δ â ïðåäåëå ïðè ñòðåìëåíèè ïðîìåæóòêà âðåìåíè Δt ê íóëþ. Èç ðèñóíêà 1.57 âèäíî, ÷òî ïðè ñòðåìëåíèè èíòåðâàëà Δt ê íóëþ òî÷êà Ì1 ïðèáëèæàåòñÿ ê òî÷êå Ì è óãîë φ ñòðåìèòñÿ ê íóëþ. Ñëåäîâàòåëüíî, óãîë ÂÌ1À ñòðåìèòñÿ ê 90°. Òàêèì îáðàçîì, óãîë ìåæäó âåêòîðîì Δ è ðàäèóñîì îêðóæíîñòè ñòðåìèòñÿ ê íóëþ. Ñëåäîâàòåëüíî, â ïðåäåëå âåêòîð ìãíîâåííîãî óñêîðåíèÿ íàïðàâëåí ê öåíòðó îêðóæíîñòè. Ïîýòîìó óñêîðåíèå òî÷êè ïðè å¸ ðàâíîìåðíîì äâèæåíèè ïî îêðóæíîñòè íàçûâàþò öåíòðîñòðåìèòåëüíûì.

Âàæíî
 ïðîöåññå äâèæåíèÿ òî÷êè ïî îêðóæíîñòè óñêîðåíèå âñ¸ âðåìÿ íàïðàâëåíî ïî ðàäèóñó ê öåíòðó, ò. å. íåïðåðûâíî èçìåíÿåòñÿ ïî íàïðàâëåíèþ. Ñëåäîâàòåëüíî, ðàâíîìåðíîå äâèæåíèå òî÷êè ïî îêðóæíîñòè ÿâëÿåòñÿ äâèæåíèåì ñ ïåðåìåííûì óñêîðåíèåì è ïåðåìåííîé ñêîðîñòüþ. Îòìåòèì, ÷òî ìîäóëè ñêîðîñòè è óñêîðåíèÿ ïðè ýòîì îñòàþòñÿ ïîñòîÿííûìè.

Êàê âû äóìàåòå, ñ îäèíàêîâûìè ëè ïî ìîäóëþ ñêîðîñòÿìè è óñêîðåíèÿìè äâèæóòñÿ âñå òî÷êè êàáèíêè êîëåñà îáîçðåíèÿ?

Ïîíàáëþäàéòå çà êîëåáàíèÿìè øàðèêà íà íèòè. Èçìåíÿåòñÿ ëè öåí- òðîñòðåìèòåëüíîå óñêîðåíèå øàðèêà ïðè åãî äâèæåíèè?

Èíîãäà öåíòðîñòðåìèòåëüíîå óñêîðåíèå íàçûâàþò íîðìàëüíûì óñêîðåíèåì. Ýòî íàçâàíèå ñâÿçàíî ñ òåì, ÷òî öåíòðîñòðåìèòåëüíîå óñêîðåíèå íàïðàâëåíî ïî íîðìàëè ê ñêîðîñòè òåëà.

Êëþ÷åâûå ñëîâà äëÿ ïîèñêà èíôîðìàöèè ïî òåìå ïàðàãðàôà.
Êðèâîëèíåéíîå äâèæåíèå. Öåíòðîñòðåìèòåëüíîå óñêîðåíèå

Âîïðîñû ê ïàðàãðàôó

    1. Òî÷êà äâèæåòñÿ ðàâíîìåðíî ïî îêðóæíîñòè. Ïîñòîÿííà ëè å¸ ñêîðîñòü?

    2. Ïîñòîÿííî ëè óñêîðåíèå ïðè ðàâíîìåðíîì äâèæåíèè òî÷êè ïî îêðóæíîñòè?

    3. Êóäà íàïðàâëåíî óñêîðåíèå êîíöà ñòðåëêè ÷àñîâ? Áóäåò ëè óñêîðåíèå ïåðïåíäèêóëÿðíî ìãíîâåííîé ñêîðîñòè?

    3. Êàêîå óñêîðåíèå âñåãäà ïåðïåíäèêóëÿðíî ìãíîâåííîé ñêîðîñòè?

 

 

Ðåéòèíã@Mail.ru



Ñîäåðæàíèå

!-- Step 2 - Decide on the place where you want to place the video -->
. Âàæíî, ÷òîáû ñêðèïò áûë ïîñëå áëîêà. Íàïðèìåð, ìîæíî ðàçìåñòèòü ïåðåä òåãîì -->