An eisem Alldag begéine mir dacks Objeten, déi sech kreesfërmeg beweegen. Ee Beispill vun engem Objet, deen sech kreesfërmeg beweegt, ass de Sekunnenzeiger, de Minuttezeiger an de Stonnezeiger op enger analoger Auer. De Sekunnenzeiger beweegt sech ëmmer e Wénkel vun 360 ° an 60 Sekonnen (eng Minutt) oder e Wénkel vu 6 ° an enger Sekonn. De Minuttezeiger beweegt sech ëmmer e Wénkel vun 360 ° an 60 Minutten (eng Stonn) oder e Wénkel vu 6 ° an enger Minutt. De Stonnezeiger beweegt sech och ëmmer e Wénkel vun 360 ° an 24 Stonnen (engem Dag). Wann en Objet sech reegelméisseg kreesfërmeg beweegt, wéi zum Beispill de Sekunnenzeiger, de Minuttezeiger oder de Stonnezeiger, da gëllen dës Objeten als déi, déi eng gläichméisseg kreesfërmeg Bewegung ausféieren . Kënnt Dir e Beispill vun enger reegelméisseger kreesfërmeger Bewegung nennen, déi Dir observéiert oder Iech virgestallt hutt?
Verständnis vun der eenheetlecher Kreeslafbewegung
Uniform Kreeslafbewegung huet zwou Bedeitungen. Éischten, beweegt sech en Objet am Krees mat enger konstanter Geschwindegkeet, wann, wärend den Objet sech am Krees beweegt, d'Geschwindegkeet vum Objet ëmmer konstant ass oder d'Geschwindegkeet vun all Deel vum Objet ëmmer konstant ass. Zweeten, beweegt sech en Objet an engem Krees mat enger konstanter Geschwindegkeet, wann d'Wénkelgeschwindegkeet vum Objet ëmmer konstant ass. D'Wénkelgeschwindegkeet ass eng Vektorgréisst, dofir besteet d'Wénkelgeschwindegkeet aus der Gréisst vun der Wénkelgeschwindegkeet an der Richtung vun der Wénkelgeschwindegkeet.
Fir datt Dir d'Bedeitung besser verstoe kënnt gläichméisseg Kreeslafbewegung, gitt op déi folgend Bewäertung opmierksam.
Konstant Winkelgeschwindegkeet
Betruecht de Sekundenzéierer op enger analoger Wanduhr. Wann de Sekundenzéierer sech dréit, dréine sech all Deeler vum Sekundenzéierer zesummen, egal ob um Enn, an der Mëtt oder no bei der Achs.
Well all Deeler vum Sekonnenzeiger zesummen dréien, wann de Sekonnenzeiger e Wénkel vun 360 Grad beweegto (eng Rotatioun), all Deeler vum Sekonnenzeiger beweege sech och ëm en Wénkel vun 360o (eng Rotatioun). Wann de Sekonnenzeiger e Wénkel vun 360 Grad méchto (eng Rotatioun) fir 60 Sekonnen (eng Minutt), all Deeler vum Sekonnenzeiger beweege sech och ëm en Wénkel vun 360o fir 60 Sekonnen (eng Minutt).
D'Wénkelgeschwindegkeet vum Sekonnenzeiger ass ëmmer 6o/Sekonn an d'Richtung vun der Wénkelgeschwindegkeet (Rotatiounsrichtung) vum Sekonnenzeiger ass och ëmmer konstant.
Konstant Geschwindegkeet
Wann de Sekunnenzeiger 60 Sekonnen (eng Minutt) dréit, dréine sech all Deeler vum Sekunnenzeiger, souwuel déi no bei der Achs wéi och déi wäit vun der Achs ewech, och 60 Sekonnen (eng Minutt). Och wann den Zäitintervall fir all Deeler vum Sekunnenzeiger d'selwecht ass, nämlech 60 Sekonnen, ass d'Längt vum Wee, deen all Deel vum Sekunnenzeiger zréckleet, anescht. Den Deel vum Sekunnenzeiger, deen no bei der Achs ass, huet e méi kuerze Wee, am Géigendeel, den Deel vum Sekunnenzeiger, deen wäit vun der Achs ewech ass, huet e méi laange Wee.
Baséierend op der uewe genannter Geschwindegkeetsformel kann een dovun ausgoen, datt d'Geschwindegkeet vun all Sektioun vum Sekonnenzeiger vun hirer Distanz zur Achs (r) ofhänkt. Wat méi wäit vun der Achs ewech ass (méi héich r), wat méi grouss d'Geschwindegkeet ass. Och wann d'Geschwindegkeet vun all Sektioun vum Zeiger ënnerschiddlech ass, ass d'Geschwindegkeet vun all Sektioun vum Zeiger ëmmer konstant.
Beschleunigung an enger eenheetlecher Kreeslafbewegung
Et ginn zwou Zorte vun Beschleunigung an enger Kreesbewegung: Winkelbeschleunigung a linear Beschleunigung. Winkelbeschleunigung geschitt wann d'Gréisst vun der Winkelgeschwindegkeet (Wénkelgeschwindegkeet) oder d'Richtung vun der Winkelgeschwindegkeet ännert. Am Géigendeel, linear Beschleunigung geschitt wann d'Gréisst vun der Geschwindegkeet (oder Vitess) oder d'Richtung vun der Geschwindegkeet ännert.
Bei enger gläichméisseger Kreesbewegung sinn d'Gréisst vun der Winkelgeschwindegkeet an d'Richtung vun der Winkelgeschwindegkeet ëmmer konstant, dofir gëtt et keng Winkelbeschleunigung bei enger gläichméisseger Kreesbewegung. Bei enger gläichméisseger Kreesbewegung ass nëmmen d'Gréisst vun der Geschwindegkeet, oder Vitess, ëmmer konstant, während d'Richtung vun der Vitess sech ëmmer ännert. Well d'Richtung vun der Vitess sech ëmmer ännert, muss et bei enger gläichméisseger Kreesbewegung eng Beschleunigung ginn, wann een d'Definitioun berécksiichtegt. Beschleunigung ass eng Ännerung vun der Geschwindegkeet (Ännerung vun der Gréisst vun der Geschwindegkeet an/oder der Richtung vun der Geschwindegkeet).
Zentripetal Beschleunigung
Eng Beschleunigung, déi duerch eng Ännerung vun der Richtung vun der Vitess geschitt, ass eng Zentripetalbeschleunigung. Eng Zentripetalbeschleunigung gëtt och Radialbeschleunigung genannt. Eng Zentripetalbeschleunigung, oder Radialbeschleunigung, ass eng Aart vun Beschleunigung, och bekannt als linear Beschleunigung. Eng Zentripetalbeschleunigung ass eng Vektorgréisst, dofir huet se souwuel eng Gréisst wéi och eng Richtung.
D'Gréisst vun der Zentripetalbeschleunigung
D'Gréisst vun der Zentripetalbeschleunigung gëtt duerch d'Equatioun ausgedréckt:
Richtung vun der Zentripetalbeschleunigung
D'Richtung vun der Zentripetalbeschleunigung ass ëmmer a Richtung Zentrum vum Krees, wéi an der Figur hei ënnendrënner gewisen.
