Mouvman sikilè inifòm

Atik sou mouvman sikilè inifòm lan

Nan lavi chak jou, nou souvan rankontre objè ki deplase nan yon mouvman sikilè inifòm. Yon egzanp yon objè ki sibi mouvman sikilè inifòm se dezyèm zegwi a, zegwi minit lan, ak zegwi revèy la sou revèy analòg la. Dezyèm zegwi a toujou vire nan yon ang 360 ^o pandan 60 segonn (yon minit) oswa vire nan yon ang 6 ^o pandan yon segonn. Zegwi minit lan toujou vire nan yon ang 360 ^o pandan 60 minit (yon èdtan) oswa vire nan yon ang 6 ^o pandan yon minit. Zegwi èdtan an toujou vire 360 ^o tou pandan 24 èdtan (yon jou). Si yon objè deplase nan yon sèk regilye tankou yon dezyèm zegwi, yon zegwi minit, oswa yon zegwi revèy, alò yo di objè yo ap fè mouvman sikilè a. Èske ou ka panse a egzanp objè ki deplase nan yon mouvman sikilè?

Definisyon mouvman sikilè inifòm

Mouvman sikilè inifòm gen de siyifikasyon. Premyèman, yo di yon objè fè yon mouvman sikilè ki pa inifòm si toutotan objè a ap deplase nan yon sèk, vitès objè a toujou konstan oswa vitès chak pati objè a toujou konstan. Dezyèmman, yo di yon objè ap fè yon mouvman sikilè inifòm si vitès angilè objè a toujou konstan. Vitès angilè se yon kantite vektè. Se poutèt sa, vitès angilè konsiste de mayitid ak direksyon vitès angilè a. Pou pi byen konprann siyifikasyon mouvman sikilè inifòm lan, gade ilistrasyon sa a.

Vitès angilè (ω) la konstan

Revize dezyèm zegwi a sou yon revèy miray analòg. Lè dezyèm zegwi a vire, tout pati nan dezyèm zegwi a, ni sa ki sitiye nan fen an, nan mitan an, ni toupre aks la, vire ansanm. Paske tout pati nan dezyèm zegwi a vire ansanm, lè dezyèm zegwi a vire nan yon ang 360 ^o (yon revolisyon), tout pati nan zegwi segonn lan vire tou nan yon ang 360 ^o (yon revolisyon). Lè dezyèm zegwi a pran yon ang 36 ^o (yon revolisyon) pandan 60 segonn (yon minit), tout pati nan dezyèm zegwi a vire tou nan ang 360 ^o a pandan 60 segonn (yon minit).

Vitès angilè dezyèm zegwi a se 6 ^o /s.

ω = vitès angilè, θ = ang, t = tan

Vitès angilè dezyèm zegwi a toujou 6 ^o /s epi direksyon vitès angilè (direksyon wotasyon) dezyèm zegwi a toujou konstan.

Vitès (v) la konstan

Lè dezyèm zegwi a ap vire pandan 60 segonn (yon minit), tout pati nan dezyèm zegwi a, kit se toupre aks la kit se lwen aks la, ap vire tou pandan 60 segonn (yon minit). Malgre ke entèval tan tout pati nan dezyèm zegwi a se menm, sa vle di 60 segonn, longè trajektwa ki pase nan chak pati nan dezyèm zegwi a varye. Pati nan dezyèm zegwi a ki toupre aks la gen yon trajektwa ki pi kout, tandiske pati nan dezyèm zegwi a ki lwen aks la gen yon trajektwa ki pi long.

v = vitès, d = longè, t = entèval tan, T = peryòd (tan ki nesesè pou fè yon wotasyon), r = distans ak aks wotasyon an.

Baze sou fòmil vitès la, nou ka konkli ke vitès chak pati nan dezyèm zegwi a depann de distans li ak aks wotasyon an (r). Plis li lwen aks la (pi gwo), se plis vitès la ap gwo. Malgre ke vitès chak pati nan zegwi a diferan, vitès chak pati nan zegwi a toujou konstan.

Akselerasyon santripèt

Gen de kalite akselerasyon nan yon mouvman sikilè, sètadi akselerasyon angilè ak akselerasyon lineyè. Akselerasyon angilè rive lè vitès angilè a (vitès angilè) oswa direksyon vitès angilè a chanje. Olye de akselerasyon lineyè, li rive lè vitès la oswa direksyon vitès la chanje. Nan mouvman sikilè inifòm nan, vitès angilè a ak direksyon vitès angilè a toujou konstan. Se poutèt sa, pa gen okenn akselerasyon angilè nan mouvman sikilè inifòm nan. Nan mouvman sikilè inifòm nan, se sèlman vitès la ki toujou konstan. Direksyon vitès la ap chanje toujou oswa li pa konstan. Paske direksyon vitès lineyè a ap chanje toujou, dwe gen yon akselerasyon lineyè nan mouvman sikilè inifòm nan.

Akselerasyon ki rive akòz chanjman nan direksyon vitès la rele akselerasyon santripèt. Akselerasyon santripèt yo rele tou akselerasyon radyal. Akselerasyon santripèt oswa akselerasyon radyal se yon kalite akselerasyon lineyè. Akselerasyon santripèt se yon kantite vektè. Se poutèt sa, akselerasyon santripèt gen yon mayitid ak yon direksyon.

Magnitud akselerasyon santripèt la:

Mouvman sikilè inifòm 3 Mouvman sikilè inifòm 4

a _c = mayitid akselerasyon santripèt la

v = vitès

r = distans soti nan aks la

ω = vitès angilè

Kesyon ak repons konsèptual sou mouvman sikilè inifòm

Kesyon: Ki sa mouvman sikilè inifòm vle di? Repons: Mouvman sikilè inifòm refere a mouvman yon objè k ap deplase ak yon vitès konstan nan yon trajektwa sikilè.
Kesyon: Ki kalite akselerasyon yon objè ki an mouvman sikilè inifòm sibi? Repons: Yon objè nan mouvman sikilè inifòm fè eksperyans yon akselerasyon santripèt ki toujou dirije nan direksyon sant trajektwa sikilè a.
Kesyon: Kijan vitès yon objè chanje nan mouvman sikilè inifòm? Repons: Nan mouvman sikilè inifòm, mayitid vitès la rete konstan, men direksyon li chanje kontinyèlman, kidonk vitès la pa konstan.
Kesyon: Bay epi eksplike fòmil pou mayitid akselerasyon santripèt la. Repons: Fòmil pou mayitid akselerasyon santripèt la se a = v²/r, kote v se vitès objè a epi r se reyon trajektwa sikilè a. Fòmil sa a reprezante lefèt ke akselerasyon an dirèkteman pwopòsyonèl ak kare vitès la epi envèsman pwopòsyonèl ak reyon an.
Kesyon: Ki sa ki bay fòs santripèt la pou yon planèt k ap òbite otou solèy la? Repons: Fòs gravitasyonèl ant planèt la ak solèy la bay fòs santripèt la ki kenbe planèt la ap deplase nan òbit li.
Kesyon: Kisa ki ta rive vitès yon planèt pandan l ap pwoche bò solèy la nan òbit eliptik li a? Repons: Selon dezyèm lwa Kepler a (lwa sifas yo), yon planèt deplase pi vit lè li pi pre solèy la epi pi dousman lè li pi lwen.
Kesyon: Nan ki senaryo fòs santripèt la vin zewo pou yon objè k ap deplase nan yon trajektwa sikilè? Repons: Si yo lage objè a sou chemen sikilè li a, fòs santripèt la vin zewo paske pa gen okenn fòs k ap rale objè a nan direksyon sant lan ankò.
Kesyon: Ki wòl friksyon jwe nan mouvman sikilè inifòm yon machin k ap deplase sou yon koub? Repons: Lè yon machin ap deplase nan yon koub, friksyon ant kawotchou yo ak wout la bay fòs santripèt ki nesesè pou kenbe machin nan ap deplase nan yon trajektwa sikilè.
Kesyon: Èske yon objè ka an ekilib nan yon mouvman sikilè inifòm? Repons: Non, yon objè an mouvman sikilè inifòm pa an ekilib paske gen yon fòs nèt k ap aji sou li (fòs santripèt la) epi yon chanjman konstan nan direksyon vitès li.
Kesyon: Ki direksyon vektè vitès la nan nenpòt pwen nan trajektwa sikilè a? Repons: Nan nenpòt pwen nan trajektwa sikilè a, vektè vitès la tanjant ak sèk la epi li nan direksyon mouvman an.
Kesyon: Ki jan ou ka ogmante akselerasyon santripèt yon objè nan mouvman sikilè inifòm? Repons: Ou ka ogmante akselerasyon santripèt la lè w ogmante vitès objè a oswa lè w diminye reyon trajektwa sikilè a.
Kesyon: Èske li posib pou yon objè gen yon vitès konstan men toujou ap akselere? Eksplike an referans a mouvman sikilè inifòm. Repons: Wi, nan yon mouvman sikilè inifòm, yon objè deplase ak yon vitès konstan men vitès li pa konstan paske direksyon li ap chanje kontinyèlman. Chanjman nan vitès la implique yon akselerasyon (akselerasyon santripèt la).
Kesyon: Èske gen travay fòs santripèt la fè sou yon objè ki an mouvman sikilè inifòm? Repons: Non, travay fòs santripèt la fè a se zewo paske fòs la pèpandikilè ak direksyon mouvman an, epi travay la defini kòm konpozan fòs la nan direksyon mouvman an.
Kesyon: Kisa k rive yon objè ki an mouvman sikilè inifòm si fòs santripèt la disparèt sibitman? Repons: Si fòs santripèt la disparèt toudenkou, objè a ta deplase nan yon liy dwat tanjant ak chemen sikilè a, swivan premye lwa mouvman Newton an.
Kesyon: Ki fòmil pou fòs santripèt la? Repons: Fòmil pou fòs santripèt la se F = mv²/r, kote m se mas objè a, v se vitès la, epi r se reyon trajektwa sikilè a.
Kesyon: Ki jan mas yon objè afekte fòs santripèt la nan yon mouvman sikilè inifòm? Repons: Fòs santripèt la dirèkteman pwopòsyonèl ak mas objè a. Si mas la ogmante, fòs santripèt la ap ogmante tou, si vitès la ak reyon an rete konstan.
Kesyon: Èske peryòd wotasyon an depann de mas objè a nan mouvman sikilè inifòm? Repons: Non, peryòd wotasyon an pa depann de mas objè a. Li sèlman depann de vitès objè a ak reyon trajektwa sikilè a.
Kesyon: Ki diferans ki genyen ant fòs santrifij ak fòs santripèt? Repons: Fòs santripèt la se fòs reyèl ki aji nan direksyon sant sèk la ki lakòz mouvman sikilè. Fòs santrifij la, bò kote pa l, se yon fòs fiktif ki obsève nan yon sistèm referans ki an wotasyon, ki aji deyò, lwen sant wotasyon an.
Kesyon: Poukisa fòs santripèt la pa fè okenn travay nan mouvman sikilè inifòm? Repons: Fòs santripèt la pa fè okenn travay nan mouvman sikilè inifòm paske fòs la toujou pèpandikilè ak deplasman objè a. Piske travay la se pwodwi eskalè fòs ak deplasman, epi kosinis 90 degre a se zewo, pa gen okenn travay ki fèt.
Kesyon: Èske vitès yon objè nan mouvman sikilè inifòm ka chanje? Repons: Nan mouvman sikilè inifòm, vitès objè a konstan. Sepandan, si vitès la ta chanje, li pa ta konsidere kòm mouvman sikilè inifòm ankò. Li ta pito konsidere kòm mouvman sikilè ki pa inifòm, ki enplike tou de akselerasyon santripèt ak tanjansyèl.