ერთგვაროვანი წრიული მოძრაობა

ყოველდღიურ ცხოვრებაში ხშირად ვხვდებით წრიული მოძრაობით მოძრავ ობიექტებს. წრიული მოძრაობით მოძრავი ობიექტების ერთ-ერთი მაგალითია ანალოგურ საათზე წამის ისარი, წუთების ისარი და საათის ისარი. წამის ისარი 60 წამში (ერთ წუთში) ყოველთვის 360 ^{° -იან კუთხეს ან ერთ წამში 6}^° -იან კუთხეს მოძრაობს . წუთების ისარი 60 წუთში (ერთ საათში) ყოველთვის 360 ^{° -იან კუთხეს ან ერთ წუთში 6}^° -იან კუთხეს მოძრაობს . საათის ისარი ასევე 24 საათში (ერთ დღეში) ყოველთვის 360 ^° -იან კუთხეს მოძრაობს . თუ ობიექტი რეგულარულად მოძრაობს წრიული მოძრაობით, მაგალითად, წამის ისარი, წუთების ისარი ან საათის ისარი, მაშინ ეს ობიექტები ერთგვაროვან წრიულ მოძრაობას ასრულებენ . შეგიძლიათ დაასახელოთ თქვენს მიერ დაკვირვებული ან წარმოსახვითი რეგულარული წრიული მოძრაობის მაგალითი?

ერთგვაროვანი წრიული მოძრაობის გაგება
ერთგვაროვან წრიულ მოძრაობას ორი მნიშვნელობა აქვს. Პირველი, ობიექტი წრეზე მუდმივი სიჩქარით მოძრაობს, თუ წრეზე მოძრაობისას ობიექტის სიჩქარე ყოველთვის მუდმივია ან ობიექტის თითოეული ნაწილის სიჩქარე ყოველთვის მუდმივია. მეორე, ობიექტი წრეზე მუდმივი სიჩქარით მოძრაობს, თუ ობიექტის კუთხური სიჩქარე ყოველთვის მუდმივია. კუთხური სიჩქარე ვექტორული სიდიდეა, ამიტომ კუთხური სიჩქარე შედგება კუთხური სიჩქარის სიდიდისგან და კუთხური სიჩქარის მიმართულებისგან.
რათა უკეთ გაიგოთ მნიშვნელობა ერთგვაროვანი წრიული მოძრაობა, ყურადღება მიაქციეთ შემდეგ მიმოხილვას.

მუდმივი კუთხური სიჩქარე
ერთგვაროვანი წრიული მოძრაობა 1 განვიხილოთ ანალოგური კედლის საათის წამის ისარი. როდესაც წამის ისარი ბრუნავს, წამის ისრის ყველა ნაწილი, იქნება ეს ბოლოში, შუაში თუ ღერძთან ახლოს, ერთად ბრუნავს.
რადგან წამის ისრის ყველა ნაწილი ერთად ბრუნავს, როდესაც ის 360 გრადუსიან კუთხეს მოძრაობს^o (ერთი ბრუნვა), წამის ისრის ყველა ნაწილი ასევე მოძრაობს 360 გრადუსიან კუთხეზე^o (ერთი ბრუნვა). როდესაც წამის ისარი 360 გრადუსიან კუთხეს შეასრულებს^o (ერთი ბრუნი) 60 წამის (ერთი წუთის) განმავლობაში, წამის ისრის ყველა ნაწილი ასევე 360 გრადუსიან კუთხეს მოძრაობს^o 60 წამის განმავლობაში (ერთი წუთი).

ერთგვაროვანი წრიული მოძრაობა 2 წამის ისრის კუთხური სიჩქარე ყოველთვის 6-ია.^o/წამი და წამის ისრის კუთხური სიჩქარის (ბრუნვის მიმართულება) მიმართულებაც ყოველთვის მუდმივია.

მუდმივი სიჩქარე
როდესაც წამის ისარი 60 წამის (ერთი წუთის) განმავლობაში ბრუნავს, წამის ისრის ყველა ნაწილი, როგორც ღერძთან ახლოს, ასევე ღერძიდან შორს მდებარე ნაწილებიც 60 წამის (ერთი წუთის) განმავლობაში ბრუნავს. მიუხედავად იმისა, რომ წამის ისრის ყველა ნაწილისთვის დროის ინტერვალი ერთნაირია, კერძოდ, 60 წამი, წამის ისრის თითოეული ნაწილის მიერ გავლილი გზის სიგრძე განსხვავებულია. წამის ისრის იმ ნაწილს, რომელიც ღერძთან ახლოსაა, უფრო მოკლე გზა აქვს, პირიქით, წამის ისრის იმ ნაწილს, რომელიც ღერძიდან შორსაა, უფრო გრძელი გზა აქვს.
ერთგვაროვანი წრიული მოძრაობა 3 ერთგვაროვანი წრიული მოძრაობა 4 ზემოთ მოცემული სიჩქარის ფორმულის საფუძველზე შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ წამის ისრის თითოეული მონაკვეთის სიჩქარე დამოკიდებულია მის ღერძიდან დაშორებაზე (r). რაც უფრო შორს არის ის ღერძიდან (უფრო მაღალია r), მით უფრო მეტია სიჩქარე. მიუხედავად იმისა, რომ ისრის თითოეული მონაკვეთის სიჩქარე განსხვავებულია, ისრის თითოეული მონაკვეთის სიჩქარე ყოველთვის მუდმივია.

აჩქარება ერთგვაროვანი წრიული მოძრაობისას
წრიული მოძრაობისას აჩქარების ორი ტიპი არსებობს: კუთხური აჩქარება და წრფივი აჩქარება. კუთხური აჩქარება ხდება მაშინ, როდესაც კუთხური სიჩქარის სიდიდე (კუთხური სიჩქარე) ან კუთხური სიჩქარის მიმართულება იცვლება. პირიქით, წრფივი აჩქარება ხდება მაშინ, როდესაც სიჩქარის (ან სიჩქარის) სიდიდე ან სიჩქარის მიმართულება იცვლება.
ერთგვაროვანი წრიული მოძრაობისას კუთხური სიჩქარის სიდიდე და მიმართულება ყოველთვის მუდმივია, ამიტომ ერთგვაროვანი წრიული მოძრაობისას კუთხური აჩქარება არ არსებობს. ერთგვაროვანი წრიული მოძრაობისას მხოლოდ სიჩქარის სიდიდე, ანუ სიჩქარეა ყოველთვის მუდმივი, ხოლო სიჩქარის მიმართულება ყოველთვის იცვლება. რადგან სიჩქარის მიმართულება ყოველთვის იცვლება, განმარტების გათვალისწინებით, ერთგვაროვანი წრიული მოძრაობისას აჩქარება უნდა იყოს. აჩქარება არის სიჩქარის ცვლილება (სიჩქარის სიდიდის და/ან სიჩქარის მიმართულების ცვლილება).

ცენტრიდანული აჩქარება
სიჩქარის მიმართულების ცვლილების შედეგად წარმოქმნილ აჩქარებას ცენტრიდანული აჩქარება ეწოდება. ცენტრიდანული აჩქარება ასევე რადიალურ აჩქარებას ეწოდება. ცენტრიდანული აჩქარება, ანუ რადიალური აჩქარება, აჩქარების ერთ-ერთი სახეობაა, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც წრფივი აჩქარება. ცენტრიდანული აჩქარება ვექტორული სიდიდეა, ამიტომ მას აქვს როგორც სიდიდე, ასევე მიმართულება.
ცენტრიდანული აჩქარების სიდიდე
ცენტრიდანული აჩქარების სიდიდე გამოისახება განტოლების მეშვეობით:

ერთგვაროვანი წრიული მოძრაობა 5 ცენტრიდანული აჩქარების მიმართულება
ცენტრიდანული აჩქარების მიმართულება ყოველთვის წრის ცენტრისკენაა, როგორც ეს ქვემოთ მოცემულ ფიგურაზეა ნაჩვენები.