Yagona dumaloq harakat

Bir tekis aylana harakati haqida maqola

Kundalik hayotda biz ko'pincha bir tekis aylana harakatlanadigan jismlarga duch kelamiz. Bir tekis aylana harakatlanadigan jismga misol sifatida analog soatdagi ikkinchi strelka, daqiqa strelkasi va soat strelkasini keltirish mumkin. Ikkinchi strelka har doim 60 soniya (bir daqiqa) davomida 360 ° burchak ostida aylanadi yoki bir soniya davomida 6 ° burchak ostida aylanadi. Daqiqa strelkasi har doim 60 daqiqa (bir soat) davomida 360 ° burchak ostida aylanadi yoki bir daqiqa davomida 6 ° burchak ostida aylanadi. Soat strelkasi ham har doim 24 soat (bir kun) davomida 360 ° aylanadi . Agar jism ikkinchi strelka, daqiqa strelkasi yoki soat strelkasi kabi muntazam aylana bo'ylab harakatlansa, u holda jismlar aylana harakat qilayotgan deyiladi. Aylana harakatlanadigan jismlarga misollar keltira olasizmi?

Bir tekis aylana harakatining ta'rifi

Bir tekis aylana harakatining ikkita ma'nosi bor. Birinchidan, agar jism aylana bo'ylab harakatlanayotgan bo'lsa, uning tezligi doimo o'zgarmas bo'lsa yoki uning har bir qismining tezligi doimo o'zgarmas bo'lsa, jism bir tekis aylana harakatini amalga oshirgan deyiladi. Ikkinchidan, agar jismning burchak tezligi doimo o'zgarmas bo'lsa, jism bir tekis aylana harakatini amalga oshirgan deyiladi. Burchak tezligi vektor kattaligidir. Shuning uchun burchak tezligi burchak tezligining kattaligi va yo'nalishidan iborat. Bir tekis aylana harakatining ma'nosini yaxshiroq tushunish uchun quyidagi rasmga qarang.

Burchak tezligi (ω) o'zgarmas

Analog devor soatida ikkinchi ignani ko'rib chiqing. Ikkinchi igna aylanganda, ikkinchi ignaning barcha qismlari, ham oxirida, o'rtasida va o'q yaqinida joylashganlari birgalikda aylanadi. Ikkinchi ignaning barcha qismlari birgalikda aylangani uchun, ikkinchi igna 360 o (bir aylanish) burchak ostida aylanganda, ikkinchi ignaning barcha qismlari ham 360 o (bir aylanish) burchak ostida aylanadi. Ikkinchi igna 60 soniya (bir daqiqa) davomida 36 o (bir aylanish) burchak ostida aylanganda , ikkinchi ignaning barcha qismlari ham 360 o burchak ostida 60 soniya (bir daqiqa) davomida aylanadi .

Bir tekis aylana harakati 1

Ikkinchi ignaning burchak tezligi 6 o /s ga teng.

ω = burchak tezligi, θ = burchak, t = vaqt

Ikkinchi ignaning burchak tezligi har doim 6 o /s ga teng va ikkinchi ignaning burchak tezligining yo'nalishi (aylanish yo'nalishi) har doim o'zgarmasdir.

Tezlik (v) doimiy

Ikkinchi igna 60 soniya (bir daqiqa) davomida aylanganda, ikkinchi ignaning o'qga yaqin yoki o'qdan uzoq bo'lgan barcha qismlari ham 60 soniya (bir daqiqa) davomida aylanadi. Ikkinchi ignaning barcha qismlarining vaqt oralig'i bir xil, ya'ni 60 soniya bo'lsa-da, ikkinchi ignaning har bir qismidan o'tadigan traektoriyaning uzunligi har xil bo'ladi. Ikkinchi ignaning o'qga yaqin qismi qisqaroq traektoriyaga ega, ikkinchi ignaning o'qdan uzoqdagi qismi esa uzunroq traektoriyaga ega.

Bir tekis aylana harakati 2

v = tezlik, d = uzunlik, t = vaqt oralig'i, T = davr (bir aylanish uchun zarur bo'lgan vaqt), r = aylanish o'qidan masofa.

Tezlik formulasiga asoslanib, ikkinchi ignaning har bir qismining tezligi uning aylanish o'qidan (r) masofasiga bog'liq degan xulosaga kelish mumkin. O'qdan qanchalik uzoq bo'lsa (kattaroq bo'lsa), tezlik shuncha katta bo'ladi. Ignaning har bir qismining tezligi har xil bo'lsa-da, ignaning har bir qismining tezligi har doim o'zgarmasdir.

Markazdan qochma tezlanish

Aylana harakatida tezlanishning ikki turi mavjud, ya'ni burchak tezlanishi va chiziqli tezlanishi. Burchak tezlanishi burchak tezligi (burchak tezligi) yoki burchak tezlik yo'nalishi o'zgarganda sodir bo'ladi. Chiziqli emas, balki tezlanish tezlik yoki tezlik yo'nalishi o'zgarganda sodir bo'ladi. Bir xil aylana harakatida burchak tezligi va burchak tezlik yo'nalishi har doim doimiy bo'ladi. Shuning uchun, bir xil aylana harakatida burchak tezlanishi bo'lmaydi. Bir xil aylana harakatida faqat tezlik har doim doimiy bo'ladi. Tezlik yo'nalishi doimo o'zgarib turadi yoki doimiy emas. Chiziqli tezlik yo'nalishi doimo o'zgarib turganligi sababli, bir xil aylana harakatida chiziqli tezlanish bo'lishi kerak.

Tezlik yo'nalishidagi o'zgarishlar tufayli yuzaga keladigan tezlanish markazdan qochiruvchi tezlanish deb ataladi. Markazdan qochiruvchi tezlanish radial tezlanish deb ham ataladi. Markazdan qochiruvchi tezlanish yoki radial tezlanish chiziqli tezlanishning bir turidir. Markazdan qochiruvchi tezlanish vektor kattaligidir. Shuning uchun markazdan qochiruvchi tezlanish kattalik va yo'nalishga ega.

Markazdan qochuvchi tezlanishning kattaligi:

Bir tekis aylana harakati 3Bir tekis aylana harakati 4

a c = markazdan qochma tezlanishning kattaligi

v = tezlik

r = o'qdan masofa

ω = burchak tezligi

Bir tekis aylana harakati haqida kontseptual savollar va javoblar

  1. savol: Bir tekis aylana harakati nimani anglatadi? javob: Bir tekis aylana harakat deganda, jismning aylana bo'ylab doimiy tezlikda harakatlanishi tushuniladi.
  2. savol: Bir tekis aylana harakatidagi jism qanday tezlanishni boshdan kechiradi? javob: Bir tekis aylana harakatidagi jism har doim aylana yo'lining markaziga yo'naltirilgan markazdan qochma tezlanishni boshdan kechiradi.
  3. savol: Bir tekis aylana harakatida jismning tezligi qanday o'zgaradi? javob: Bir tekis aylana harakatida tezlikning kattaligi doimiy bo'lib qoladi, lekin uning yo'nalishi doimiy ravishda o'zgarib turadi, shuning uchun tezlik doimiy emas.
  4. savol: Markazdan qochuvchi tezlanishning kattaligi formulasini ayting va tushuntiring. javob: Markazdan qochuvchi tezlanish kattaligi formulasi a = v²/r bo'lib, bu yerda v - jismning tezligi va r - aylana yo'lining radiusi. Bu formula tezlanish tezlikning kvadratiga to'g'ridan-to'g'ri proportsional va radiusga teskari proportsional ekanligini ifodalaydi.
  5. savol: Quyosh atrofida aylanadigan sayyora uchun markazdan qochma kuchni nima ta'minlaydi? javob: Sayyora va Quyosh o'rtasidagi tortishish kuchi sayyorani o'z orbitasida harakatlanishini ta'minlaydigan markazdan qochiruvchi kuchni ta'minlaydi.
  6. savol: Sayyora o'zining elliptik orbitasida Quyoshga yaqinlashganda uning tezligiga nima bo'ladi? javob: Keplerning ikkinchi qonuniga (maydonlar qonuni) ko'ra, sayyora Quyoshga yaqinroq bo'lganda tezroq, uzoqroq bo'lganda esa sekinroq harakatlanadi.
  7. savol: Qaysi holatda aylana bo'ylab harakatlanayotgan jism uchun markazdan qochiruvchi kuch nolga teng bo'ladi? javob: Agar jism o'zining aylanma yo'lidan qo'yib yuborilsa, markazga harakatlanuvchi kuch nolga teng bo'ladi, chunki endi jismni markazga tortadigan kuch yo'q.
  8. savol: Ishqalanish egri chiziq bo'ylab harakatlanayotgan avtomobilning bir tekis aylana harakatida qanday rol o'ynaydi? javob: Avtomobil egri chiziq bo'ylab harakatlanayotganda, shinalar va yo'l orasidagi ishqalanish avtomobilni aylana bo'ylab harakatlanishini ta'minlash uchun zarur bo'lgan markazdan qochiruvchi kuchni ta'minlaydi.
  9. savol: Jism bir tekis aylana harakatida muvozanatda bo'la oladimi? javob: Yo'q, bir tekis aylana harakatidagi jism muvozanatda emas, chunki unga ta'sir qiluvchi umumiy kuch (markazga qaratuvchi kuch) va uning tezligi yo'nalishi doimiy ravishda o'zgarib turadi.
  10. savol: Aylana yo'lining istalgan nuqtasida tezlik vektorining yo'nalishi qanday? javob: Aylana yo'lining istalgan nuqtasida tezlik vektori aylanaga va harakat yo'nalishiga tangens bo'ladi.
  11. savol: Bir tekis aylana harakatida jismning markazga intiluvchi tezlanishini qanday oshirish mumkin? javob: Markazdan qochma tezlanishni obyektning tezligini oshirish yoki aylanma yo'lning radiusini kamaytirish orqali oshirish mumkin.
  12. savol: Jism doimiy tezlikka ega bo'lishi, lekin baribir tezlanishi mumkinmi? Bir tekis aylana harakatiga asoslanib tushuntiring. javob: Ha, bir tekis aylana harakatida jism doimiy tezlikda harakatlanadi, lekin uning tezligi doimiy emas, chunki uning yo'nalishi doimiy ravishda o'zgarib turadi. Tezlikning o'zgarishi tezlanishni (markazga yo'naltirilgan tezlanish) anglatadi.
  13. savol: Bir tekis aylana harakatida jismga markazdan qochiruvchi kuch tomonidan biron bir ish bajariladimi? javob: Yo'q, markazga intiluvchi kuch tomonidan bajarilgan ish nolga teng, chunki kuch harakat yo'nalishiga perpendikulyar va ish harakat yo'nalishi bo'yicha kuchning tarkibiy qismi sifatida aniqlanadi.
  14. savol: Agar markazdan qochiruvchi kuch to'satdan yo'qolsa, aylana bo'ylab bir tekis harakatlanayotgan jism bilan nima sodir bo'ladi? javob: Agar markazdan qochiruvchi kuch to'satdan yo'qolsa, jism Nyutonning birinchi harakat qonuniga muvofiq aylana yo'liga tangens bo'ylab to'g'ri chiziq bo'ylab harakatlanadi.
  15. savol: Markazdan qochma kuchning formulasi nima? javob: Markazdan qo'zg'alish kuchining formulasi F = mv²/r bo'lib, bu yerda m - jismning massasi, v - tezlik va r - aylana yo'lining radiusi.
  16. savol: Bir tekis aylana harakatida jismning massasi markazdan qochiruvchi kuchga qanday ta'sir qiladi? javob: Markazdan qochiruvchi kuch jismning massasiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir. Agar massa oshsa, tezlik va radius o'zgarmas bo'lib qolsa, markazdan qochiruvchi kuch ham ortadi.
  17. savol: Aylanish davri bir tekis aylana harakatida jismning massasiga bog'liqmi? javob: Yo'q, aylanish davri jismning massasiga bog'liq emas. Bu faqat jismning tezligiga va aylanma yo'lning radiusiga bog'liq.
  18. savol: Santrifüj kuchi va markazdan qochma kuch o'rtasidagi farq nima? javob: Markazdan qochiruvchi kuch - bu aylana markaziga qarab harakatlanadigan va aylana harakatini keltirib chiqaradigan haqiqiy kuch. Boshqa tomondan, markazdan qochiruvchi kuch - bu aylanuvchi mos yozuvlar tizimida kuzatiladigan, aylanish markazidan tashqariga, tashqariga harakat qiladigan xayoliy kuch.
  19. savol: Nima uchun markazdan qochiruvchi kuch bir tekis aylana harakatida hech qanday ish bajarmaydi? javob: Markazdan qochuvchi kuch bir tekis aylana harakatida hech qanday ish bajarmaydi, chunki kuch har doim jismning siljishiga perpendikulyar bo'ladi. Ish kuch va siljishning nuqtaviy ko'paytmasidir va 90 daraja kosinusi nolga teng bo'lgani uchun hech qanday ish bajarilmaydi.

  20. Savol: Bir tekis aylana harakatda jismning tezligi o'zgarishi mumkinmi? Javob: Bir tekis aylana harakatda jismning tezligi doimiydir. Biroq, agar tezlik o'zgarsa, u endi bir tekis aylana harakati deb hisoblanmaydi. Buning o'rniga u markazdan qochiruvchi va tangensial tezlanishni o'z ichiga olgan bir tekis bo'lmagan aylana harakati deb hisoblanadi.

Chop etish uchun do'st, PDF & Email