Enotno krožno gibanje: Razumevanje, velikost

Enotno krožno gibanje: opredelitev, fizikalne veličine, formule in primeri problemov - Kaj je enakomerno krožno gibanje in primeri?, ob tej priložnosti O Knowledge.co.id bo razpravljal o tem in seveda o drugih stvareh, ki ga prav tako obkrožajo. Oglejmo si razpravo v spodnjem članku, da jo bomo bolje razumeli.

---

Enotno krožno gibanje: opredelitev, fizikalne veličine, formule in primeri problemov

---

Krožno gibanje je gibanje predmeta, ki tvori krožno pot okoli fiksne točke. Da se objekt premika v krogu, zahteva silo, ki ga vedno upogne proti središču krožne poti.

Ta sila se imenuje centripetalna sila. Za enakomerno krožno gibanje lahko rečemo, da je enakomerno pospešeno, glede na potrebo po pospešek s konstantno velikostjo v spreminjajoči se smeri, ki vedno spremeni smer gibanja predmeta, tako da potuje v obliki poti krog

Enakomerno krožno gibanje je gibanje, katerega pot je krožna s konstantno hitrostjo in smerjo hitrosti pravokotno na smer pospeševanja. Smer hitrosti se še naprej spreminja, medtem ko se objekt premika v krogu, kot je prikazano na zgornji sliki.

Ker je pospešek opredeljen kot velikost spremembe hitrosti, ima sprememba smeri hitrosti pospešek in tudi spremembo velikosti hitrosti. Tako se objekt, ki se vrti okoli kroga, še naprej pospešuje, tudi če njegova hitrost ostane nespremenjena (v1 = v2 = v).

Enotno krožno gibanje (GMBB) je krožno gibanje s konstantnim kotnim pospeškom. Pri tem gibanju obstaja tangencialni pospešek (ki je v tem primeru enak linearnemu pospešku), ki je tangenta na krožno pot (sovpada s smerjo tangencialne hitrosti).

Če se kotna hitrost poveča, potem pride do povečanja hitrosti (pospeška), tako da je kotni pospešek pozitiven (α = +), kar je znano tudi kot pospešeni GMBB, ker če se hitrost rezila zmanjša, se bo hitrost zmanjšala (pojemek), tako da bo kotni pospešek negativen (α = -), kar je znano tudi kot GMBB upočasnila.

---

Značilnosti enotnega krožnega gibanja (GMBB)

• Krožna pot
• Na gibanje predmeta vpliva centripetalna sila
• Spremeni se kotna hitrost predmeta
• Kotni pospešek je konstanten

---

Fizične količine

• ---

  Kotiček

Kot je ena od količin v obliki odseka črte od ene začetne točke med enim položajem. Mednarodna enota za kote je radian (rad), enota, ki se najpogosteje uporablja za opis kotov, pa je stopinja.

Krog ima kot 360 stopinj. Simbol, ki se uporablja za predstavljanje kota, je theta (θ).

Formula:

1 krog = 2 firadiana = 360 °

1 radian = 360 / 2o

torej

1 radijan = 180 / stopinja

---

• Kotna hitrost in linearna hitrost

  • Kotna hitrost (Angular Velocity)

Kotna hitrost ali pogosto imenovana tudi kotna hitrost je kot, ki ga zavzame točka, ki se v določeni časovni enoti (t) premika na robu kroga.

Mednarodna enota za kotno hitrost je rad na sekundo (rad / s). Simbol, ki se uporablja za kotno hitrost, je omega (Ω ali).

Formula:

= v / r

• • Linearna hitrost (tangencialna hitrost)

Linearna hitrost (tangencialna hitrost) je v fiziki količina, ki prikazuje, kako hitro se predmet premika z enega kraja na drugega.

Mednarodna enota, ki se uporablja za linearno hitrost, je meter na sekundo (m / s), v vsakdanjem življenju pa je V Indoneziji zagotovo uporabljamo enoto kilometrov na uro (km / uro), v Ameriki pa pogosteje miljo na uro, (milj / uro).

Hitrost lahko dobimo tako, da prevoženo pot pomnožimo s prevoženim časom. Simbol za hitrost je v (mala črka).

Formula:

v =. r

Informacije:

• : Kotna hitrost (rad / s)
• v: Linearna hitrost (m / s)
• r: polmer (m)

---

• Kotno pospeševanje in linearno pospeševanje

  • Kotno pospeševanje (Angular Acceleration)

Kotni pospešek je sprememba kotne hitrosti v določeni časovni enoti (t). Če se kotna hitrost poveča, bo prišlo do kotnega pospeška (povečanja hitrosti), tako da bo kotni pospešek pozitiven.

Če se kotna hitrost zmanjša, bo prišlo do upočasnitve (zmanjšanja hitrosti), tako da bo kotni pospešek negativen.

Mednarodna enota za kotni pospešek je v radianih na sekundo na kvadrat (rad / s²). Simbol, ki predstavlja kotni pospešek, je alfa (α).

Formula:

= / t

• Linearno pospeševanje (tangencialno pospeševanje)

Linearni pospešek ali tangencialni pospešek je sprememba hitrosti, ki se pojavi na predmetu bodisi zaradi vpliva sile, ki deluje na objekt, bodisi zaradi stanja predmeta. Mednarodna enota za hitrost je m / s².

Simbol, ki se uporablja za linearni pospešek, je "a". Če je sprememba hitrosti negativna (hitrost predmeta se zmanjša), se to imenuje pojemek (a = -), če pa je sprememba hitrosti pozitivna (hitrost narašča), potem se imenuje pospešek (a = +).

Formula:

a = ². r

ali

a = v² / r

Informacije:

• : Kotni pospešek (rad / s²)
• a: Linearni pospešek (rad / s²)
• : Kotna hitrost (rad / s)
• v: Linearna hitrost (m / s)
• r: polmer (m)

---

• Čas potovanja

Čas potovanja je čas, ki je potreben, da se predmet z določeno hitrostjo premakne iz enega položaja v drugega. Mednarodna enota za čas potovanja je druga (-e).

Medtem ko je simbol, ki predstavlja čas potovanja, t (mala črka). Čas potovanja lahko dobimo tako, da razdaljo delimo s hitrostjo.

---

• Pogostost in obdobje

  • ---

    Pogostost

Na splošno je pogostost merilo števila ponovitev nekega dogodka v določenem času. Pri krožnem gibanju je frekvenca število vrtljajev, ki jih lahko naredi predmet v eni sekundi.

Mednarodna enota, ki se uporablja za frekvenco, je Hertz (Hz). Simbol, ki predstavlja frekvenco, je f (mala črka).

Formula:

T = 1 / f

T = t / n

• • Obdobje

Na splošno je čas, potreben za izvedbo dogodka. Pri krožnem gibanju je obdobje čas, potreben za potovanje po krogu.

Enote, ki se pogosto uporabljajo za obdobja, so sekunde ali sekunde. Simbol, ki predstavlja obdobje, je T (velika črka).

Formula:

f = 1 / T

f = n / t

Informacije:

• V: Obdobja
• f: frekvenca (Hz)
• t: čas (s)
• n: Število krogov

---

• Polmer

Polmer ali tisto, čemur pogosto rečemo tudi polmer kroga, je črta, ki povezuje središčno točko z najbolj zunanjim delom kroga.

Enote, ki se pogosto uporabljajo za radij, so dolžinske enote, kot so metri (m), centimetri (cm), kilometri (km) itd. Simbol, ki predstavlja polmer, je r (mala črka).

---

Enotna formula krožnega gibanja (GMBB)

o = t ±. t

(ωo) ² = (ωt) ² ± 2. α. t

= o. t ±. t

Informacije:

• : Kot (rad)
• o: Začetna kotna hitrost (rad / s)
• t: končna kotna hitrost (rad / s)
• t: čas (s)
• : Kotni pospešek (rad / s)

---

Primeri enotnih težav s krožnim gibanjem (GMBB)

---

Vprašanje 1:

Predmet se giblje v krožnem gibanju s konstantno kotno hitrostjo 0,5 / rad / s. Izračunajte, kolikokrat se predmet zavrti v eni minuti?

Diskusija:

Je znan :

= 0,5π rad / s

Na vprašanje:

f?

Odgovor:

= 2πf

f = / 2π

= 0,5π / 2π

= 4 Hz

Torej, rezultat vrtenja predmeta v eni minuti je 4 Hz

Primer 1:

Brusno kolo se vrti iz začetnega stanja mirovanja s kotnim pospeškom 3,2 rad / s². Določite:

1. Kolikšen kotni premik doživi točka na brusnem kamnu po 2 sekundah?
2. Kolikšna je kotna hitrost brusa po 2 sekundah?

Odgovor:

1. ɵ = ω_o .t + .t²

= 0.2 + ½.3,2. 2²

= 6,4 radiana

1. ω_t = ω_o + α. t

= 0 + 3,2. 2 = 6,4 rad / s

Vprašanje 2:

Električni ventilator izvaja rotacijsko gibanje. Pri kotni hitrosti 9,6 rad / s se ventilator izklopi, zato se gibanje ventilatorja upočasni s stalnim kotnim pojemkom, končno pa se ventilator ustavi po 192 sekundah. Določite:

1. Kotni pospešek?
2. Linearna razdalja, ki jo prevozi konica polmera ventilatorja od začetka gašenja ventilatorja, dokler se ne ustavi, če je polmer ventilatorja 20 cm?

Odgovor:

1. α = ω_t – ω_o

t

= 0 – 9,6

192

= - 0,05 rad / s²

Negativni znak pomeni zmanjšanje hitrosti ali pojemek.

1. ɵ = ω_o .t + .α .t²

= 9,6. 192 + ½.-0,05.192²

= 1843,2 – 921,6

= 921,6 radiana

Potem,

S = r. ɵ

= 20. 921,6 = 18432 metrov

Vprašanje 3:

Predmet, ki se vrti s hitrostjo 5 rad / s, v 3 sekundah pokrije kot 40 radianov, kolikšen je potreben kotni pospešek:

Odgovor:

Ker je problem znan kot potovanja, je uporabljena formula:

ɵ = ω_o .t + .t²

40 = 5. 3 + ½ α.3²

40 = 15 + 4,5α

40 – 15 = 4,5α

25/4,5 = α

5,6 rad / s² = α

Vprašanje 4:

Vlak gre skozi krožni tir z začetno kotno hitrostjo 10 rad / s in kotnim pospeškom 5 rad / s². Čas, ki traja od začetne kotne hitrosti do končne kotne hitrosti, je 5 sekund. Določite:

1. Kotni pospešek pri t = 3 sekunde?
2. Kotni premik pri t = 3 sekunde?

Odgovor:

1. ω_t = ω_o + α. t

= 10 + 5,3 = 25 rad / s

1. ɵ = ω_o .t + .α .t²

= 10.3 + ½.5.3²

= 30 + 22,5 = 52,5 radianov

Vprašanje 5:

Predmet se vrti s kotno hitrostjo 3 rad / s. Če se po 6 sekundah objekt neha premikati. Določite:

1. Kotni pospešek?
2. Kot vožnje?

Odgovor:

Je znan :

ω_t = 0

ω_o = 3 rad / s

t = 6 sekund

1. ω_t = ω_o – α. t

• = 3 – α. 6

α 6 = 3

= 3/6 = 0,5 rad / s²

1. ω_t² = ω_o² – 2. α. ɵ

² = 3² – 2.0,5. ɵ

0 = 9 – 1. ɵ

1ɵ = 9

= 9/1 = 9 radianov

To je pregled od O Knowledge.co.id približno Enotno krožno gibanje, Upajmo, da bo lahko prispeval k vašemu uvidu in znanju. Hvala za obisk in ne pozabite prebrati drugih člankov