7 примеров равномерно изменяющегося кругового движения
1. Пропеллер, изначально находящийся в состоянии покоя, вращается с постоянным угловым ускорением 2 рад/с².2Определите угловое ускорение и угловую скорость винта через 2 секунды. Выразите их в радианах и секундах.
Обсуждение
Известен :
Задан вопрос угловое ускорение и угловая скорость через 2 секунды
11 примеров задач на равномерное круговое движение
1. Частица движется по кругу с постоянной угловой скоростью 10 рад/с. Определите (а) угловую скорость частицы через 10 секунд (б) угол, который образует частица через 10 секунд.
Обсуждение
(а) угловая скорость через 10 секунд
Ускорение — это векторная величина, физическая величина, имеющая как величину, так и направление. Её обозначение — a ( ускорение ). Международная единица измерения — метры в секунду в квадрате, сокращенно м/ с².
Среднее ускорение
Пример задачи.
Автомобиль, который первоначально остается неподвижным в течение 5 секунд, затем движется на восток со скоростью 10 м/с. Определите среднее ускорение.
Обсуждение
Если вы толкаете книгу по столу, пока она не сдвинется с места, вы совершаете работу над книгой. Когда предмет падает на поверхность Земли под действием силы тяжести , сила тяжести совершает работу над предметом. И наоборот, если вы толкаете предмет изо всех сил, пока не вспотеете, но предмет не сдвигается с места, вы не совершили над ним работу. В повседневной жизни говорят, что вы совершили работу или тяжелую работу, толкая предмет, но согласно физике, вы не совершили работу над предметом, потому что предмет не перемещается (объект не меняет своего положения).
Материал углового момента
То, что делает прямолинейное движение Обладает импульсом, который можно рассчитать по формуле:
р = мв
Информация :
p = импульс (международная единица измерения — килограмм-метр/секунда, сокращенно кг·м/с)
m = масса (международная единица измерения — килограмм, сокращенно кг)
v = скорость (международная единица измерения — метр/секунда, сокращенно м/с)
Физическая величина при вращательном движении, идентичная массе (m) при прямолинейном движении, — это момент инерции (I). Физическая величина при вращательном движении, идентичная скорости (v) при прямолинейном движении, — это угловая скоростьТаким образом, вращающийся объект обладает импульсом, который можно рассчитать по формуле:
Момент инерции материала
Имеются два объекта, один из которых имеет малую массу, а другой — большую. Какой из объектов легче переместить, если приложить к нему одинаковую силу? Факт показывает, что объекты с меньшей массой перемещать легче, чем объекты с большей массой. Таким образом, величина массы объекта определяет величину его ускорения при приложении силы. Если при прямолинейном движении масса объекта определяет, легко ли его переместить (ускорить), то при вращательном движении момент инерции объекта определяет, легко ли его переместить.
Момент силы (крутящий момент) Материал
Стильные руки
Рассмотрим вращающийся объект, например, дверь. Когда дверь открывается или закрывается, она вращается. Петля, соединяющая дверь со стеной, выступает в качестве оси вращения.
Изображение двери, увиденное сверху. Рассмотрим пример, когда на дверь действуют две силы, причем обе силы имеют одинаковую величину и направление; направление силы перпендикулярно двери.
Ранее вы изучали второй закон Ньютона, который выражается уравнением:
Это уравнение объясняет взаимосвязь между результирующей силой, также известной как суммарная сила, и массой и ускорением. Результирующая сила, действующая на объект, имеющий массу, вызывает его ускорение.
На этот раз мы представим другую форму второго закона Ньютона, которая объясняет взаимосвязь между результирующей силой и изменениями импульса.
Скорость — это векторная величина, тогда как скорость — скалярная величина. Скорость имеет как величину, так и направление, тогда как скорость имеет только величину. Международная единица измерения — метры в секунду, сокращенно м/с или мс⁻¹ . Ее обозначение — v ( скорость ).
Средняя скорость и средняя величина скорости
Также изучите примеры тангенциальной и угловой скорости.
Если объект вращается по часовой стрелке и совершает один оборот (360°) за 1 секунду, то угловая скорость всех частей вентилятора равна 1 обороту/секунду = 360 ° /секунду = 6,28 радиан/секунду, и направление угловой скорости — по часовой стрелке. Если радиус вентилятора равен 20 см, то край вентилятора движется по кругу со скоростью (2)(3,14)(20 см) / 1 секунда = 125,6 см/с = 1,256 м/с. Точка, расположенная на расстоянии 1 см (0,01 м) от оси, движется по кругу со скоростью (2)(3,14)(1 см) / 1 секунда = 6,28 см/с = 0,0628 м/с. Чем меньше r, тем меньше скорость. При круговом движении скорость обычно называется тангенциальной скоростью. Она называется тангенциальной, потому что направление скорости всегда касательно к круговой траектории.