Günlük hayatımızda, dairesel hareket eden nesnelerle sık sık karşılaşırız. Dairesel hareket eden bir nesneye örnek olarak analog bir saatin saniye ibresi, dakika ibresi ve saat ibresi verilebilir. Saniye ibresi her zaman 60 saniyede (bir dakikada) 360 °' lik bir açı veya bir saniyede 6 °' lik bir açı kat eder . Dakika ibresi her zaman 60 dakikada (bir saatte) 360 °' lik bir açı veya bir dakikada 6 °' lik bir açı kat eder. Saat ibresi de her zaman 24 saatte (bir günde) 360 °' lik bir açı kat eder. Saniye ibresi, dakika ibresi veya saat ibresi gibi düzenli olarak dairesel hareket eden nesnelere , düzgün dairesel hareket yaptıkları söylenir . Gözlemlediğiniz veya hayal ettiğiniz düzenli bir dairesel hareket örneği verebilir misiniz?
Düzgün Dairesel Hareketi Anlamak
Düzgün dairesel hareketin iki anlamı vardır. ilkBir cisim, dairesel bir hareket halindeyken, cismin hızının her zaman sabit olması veya cismin her bir parçasının hızının her zaman sabit olması durumunda, sabit bir hızla dairesel hareket ediyor demektir. ikinciBir cismin açısal hızı her zaman sabit ise, cisim sabit bir hızla dairesel hareket eder. Açısal hız vektörel bir niceliktir, bu nedenle açısal hız, açısal hızın büyüklüğünden ve yönünden oluşur.
Anlamını daha iyi anlayabilmeniz için düzgün dairesel hareketLütfen aşağıdaki incelemeye dikkat edin.
Sabit Açısal Hız
Analog bir duvar saatinin saniye ibresini düşünün. Saniye ibresi döndüğünde, ibrenin ucunda, ortasında veya eksenine yakın tüm kısımları birlikte döner.
Saniye ibresinin tüm parçaları birlikte döndüğü için, saniye ibresi 360 derecelik bir açı kat eder.o (bir dönüş), saniye ibresinin tüm parçaları da 360 derecelik bir açı boyunca hareket eder.o (bir dönüş). Saniye ibresi 360 derecelik bir açıyı tamamladığında.o (Bir dönüş) 60 saniye (bir dakika) boyunca, saniye ibresinin tüm parçaları da 360 derecelik bir açı boyunca hareket eder.o 60 saniye (bir dakika) boyunca.
Saniye ibresinin açısal hızı her zaman 6'dır.oSaniye cinsinden ve saniye ibresinin açısal hızının yönü (dönme yönü) de her zaman sabittir.
Sabit Hız
Saniye ibresi 60 saniye (bir dakika) döndüğünde, hem eksene yakın hem de eksenden uzak olan tüm kısımları da 60 saniye (bir dakika) boyunca döner. Saniye ibresinin tüm kısımları için zaman aralığı aynı, yani 60 saniye olmasına rağmen, her bir kısmın kat ettiği yolun uzunluğu farklıdır. Eksenine yakın olan kısım daha kısa bir yol kat ederken, eksenden uzak olan kısım daha uzun bir yol kat eder.
Yukarıdaki hız formülüne dayanarak, saniye ibresinin her bir bölümünün hızının eksene olan uzaklığına (r) bağlı olduğu sonucuna varılabilir. Eksenden ne kadar uzaksa (r ne kadar yüksekse), hız o kadar büyük olur. İbrenin her bir bölümünün hızı farklı olsa da, her bir bölümün hızı her zaman sabittir.
Düzgün Dairesel Harekette İvme
Dairesel harekette iki tür ivme vardır: açısal ivme ve doğrusal ivme. Açısal ivme, açısal hızın (açısal süratin) büyüklüğü veya açısal hızın yönü değiştiğinde meydana gelir. Tersine, doğrusal ivme, hızın (veya süratin) büyüklüğü veya hızın yönü değiştiğinde meydana gelir.
Düzgün dairesel harekette, açısal hızın büyüklüğü ve yönü her zaman sabittir; bu nedenle düzgün dairesel harekette açısal ivme yoktur. Düzgün dairesel harekette, yalnızca hızın büyüklüğü veya sürati her zaman sabittir, ancak hızın yönü sürekli değişir. Hızın yönü sürekli değiştiği için, tanımı göz önünde bulundurarak düzgün dairesel harekette mutlaka ivme olmalıdır. ivme Hızdaki değişimdir (hızın büyüklüğündeki ve/veya yönündeki değişim).
Merkezcil İvme
Hız yönündeki değişime bağlı olarak oluşan ivmeye merkezcil ivme denir. Merkezcil ivmeye radyal ivme de denir. Merkezcil ivme veya radyal ivme, doğrusal ivme olarak da bilinen bir ivme türüdür. Merkezcil ivme vektörel bir niceliktir, bu nedenle hem büyüklüğü hem de yönü vardır.
Merkezcil ivmenin büyüklüğü
Merkezcil ivmenin büyüklüğü şu denklemle ifade edilir:
Merkezcil ivmenin yönü
Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, merkezcil ivmenin yönü her zaman çemberin merkezine doğrudur.
