圆周运动

如今,轮式车辆、发电机、铣床、风扇、割草机、洒水器等现代设备让我们的生活更加轻松舒适。自行车、摩托车、汽车和飞机等轮式车辆如果没有轮子或轮子不转动就无法行驶。直升机或飞机如果螺旋桨不转动也无法飞行。船舶如果发电机或螺旋桨不转动就无法航行。夜晚,如果发电机或发电厂停止工作,房屋将一片漆黑,我们也无从享受娱乐。许多物体每天都在做圆周运动。即使我们没有意识到,我们居住的地球、照亮夜晚的月亮、以及为电视、广播、移动电话和互联网广播传输电磁波的通信卫星等人造卫星,都在不停地旋转,也就是始终在做圆周运动。

如果物体的运动轨迹是圆形的,则称该物体做圆周运动。圆周运动中的物理量包括角量(圆周运动量)和线量(直线运动量)。角量包括角位移、角速度和角加速度。线量是指直线运动中的物理量,例如位移(距离)、速度(速率)和加速度。反之,圆周运动中的物理量通常被称为角量。在圆周运动中,线量与角量密切相关。

转换角度单位(度、弧度、转)

1. 转四分之一圈 = ….. o (度)?
讨论
1 圈 = 360°o
半圈 = 180o
四分之一圈 = 90o

2. 半圈 = ……弧度?
讨论
1 圈 = 2π 弧度 = 2(3,14) 弧度 = 6,28 弧度
半圈 = π弧度 = 3,14弧度

+3 180-XNUMXo (180 度)= …旋转或 革命 ?
讨论
360o = 1 轮(1 革命)
180o = ½ 圈 (1/2 革命)

+4 90-XNUMXo 弧度?
讨论
360o = 2π弧度 = 2(3,14)弧度 = 6,28弧度
180o π弧度 = 3,14弧度
90o = ½ pi 弧度 = ½ (3,14) = 1,57

5. 60弧度 = …旋转?
讨论
6,28弧度 = 1圈
60弧度/6,28 = 9,55圈

6. 40弧度 = ….. o (度)?
讨论
6,28弧度 = 360度o
40弧度/6,28 = (6,37)(360)o)= 2292,99o

角速度

角速度-1问题示例.
1. 车轮顺时针旋转,转角为180度。o 持续2秒和90o 持续 1 秒。确定平均角速度的大小和方向!
讨论
角速度-2大 = 9o/秒 = …. 转/秒 = ….. 弧度/秒?
方向 = 顺时针方向。

2. 车轮顺时针旋转,转角为360度。o 持续4秒钟,然后车轮旋转180度。o 逆时针旋转2秒钟。有多少 平均角速度 车轮 ?
讨论
角速度-3大 = 3o/秒 = …. 转/秒 = ….. 弧度/秒?
方向 = 顺时针方向。

瞬时角速度
瞬时角速度的大小 = 在极短时间间隔内角速度的大小。
角速度-4直线运动或线性运动 高速 可以称为 速度 林嘉欣 大位移 价值相等 距离 如果它非常小。做圆周运动时, 大角速度 可以称为 角速度 林嘉欣 大角位移 价值相等 距离 角落 如果它非常小。

平均角加速度
角加速度 1问题示例.
1. 一台风车最初静止片刻,然后因风力作用而旋转。2秒后,角速度增加到90°。o/s。多少钱? 平均角加速度 风车?
讨论
角加速度 2平均而言, 大角速度 风车数量增加了45辆o每秒 /s。

2. 螺旋桨初始旋转角速度为180°o/s,2秒后它停止旋转。多少个 平均角减速度 风车?
讨论
角加速度 3平均而言, 大角速度 风车减少了90辆o每秒 /s。

瞬时角加速度
瞬时角加速度通常简称为角加速度。瞬时角加速度是指角速度在极短时间间隔内的变化。数学表达式为:

角加速度 4

圆周运动的周期和频率
周期表示粒子完成一次旋转所需的时间,而频率表示每秒旋转的次数。
周期和频率之间的关系可以用以下公式表示:
f = 1 / 吨
周期的国际单位制单位是秒,频率的国际单位制单位是1/秒或赫兹。

速度和角速度
做圆周运动的粒子的切向速度和角速度可以用周期和频率来表示。
做圆周运动的质点的速度大小可以用以下公式表示:
圆周运动的角速度、周期和频率 1做圆周运动的质点的角速度大小可以用以下公式表示:
圆周运动的角速度、周期和频率 2信息:

圆周运动的角速度、周期和频率 3

问题示例

1. 两个齿轮 A 和 B 分别有 20 和 50 个齿,它们相互啮合,每个齿轮都成对出现。如果齿轮 A 在一秒内旋转 50 圈,那么齿轮 B 的角速度是……

讨论

我们都知道:

轮子 A 的齿数 = 20

车轮 B 的齿数 = 50

车轮A的角速度 ( ωA ) = 50 转/秒

1 转 = 2π 弧度

(50)(2π弧度)/秒 = 100π弧度/秒

问题:车轮 B 的角速度 ( ω B )

Jawab:

车轮 A 的线速度:v A = r A ω A

车轮 B 的线速度:vB = rBωB

两个轮子接触,所以它们的线速度相同。

v A = v B

r A ω A = r B ω B

(20)( 100π 弧度/秒) = (50)(ω B )

(2)(100π rad/s) = (5)(ω B )

(2)(20π rad/s) = ω B

ωB = 40π rad/s

2. SOAL UN SMA/MA 2017

请看下图。

一辆摩托车沿弯道行驶,弯道与路肩的夹角为 α (tan α = 2/5)。为防止摩托车打滑,其最大速度为 20 m/ s。弯道的半径是多少?

A. 50米2017年全国高中物理考试讨论 - 10

B. 100米

C. 200米

D. 250米

东 400 米

讨论

已知:

最大速度 (v) = 20 米/秒

正切值 α = 2/5

静摩擦系数(μs ) =正切 α = 2/5

问题:弯曲半径(r)

回答 :

向心加速度公式:

2017年全国高中物理考试讨论 - 11

信息:

a <sub> s </sub> = 向心加速度,v = 速度,r = 曲率半径

汽车转弯时,作用在其上的唯一合力是静摩擦力。静摩擦力的公式为:

2017年全国高中物理考试讨论 - 12

信息:

f <sub> s </sub> = 静摩擦力,μ <sub>s</sub> = 静摩擦系数,w = 重量,m = 质量,g = 重力加速度

牛顿第二定律描述圆周运动的公式:

2017年全国高中物理考试讨论 - 13

正确答案是 B。

3. SOAL UN SMA/MA 2017

四个轮子连接方式如下图所示!

半径 RA = 6 厘米,RB = 3 厘米,RC = 2 厘米和 RD = 5 厘米,轮 A 的线速度为 3 米/秒-1那么,车轮D的角速度为……2017年全国高中物理考试讨论 - 14

讨论

已知:

R A = 6 cm = 0,06 m,R B = 3 cm = 0,03 m,R C = 2 cm = 0,02 m,R D = 5 cm = 0,05 m。

v A = 3 ms -1

问题:车轮 D 的角速度 ( ω D )

回答 :

车轮A的角速度:

v A = r A ω A

ω A = v A / r A = 3 / 0,06 = 50 弧度/秒

A 轮和 B 轮以相同的角速度旋转。

ωA = ωB = 50 rad /s

车轮B的角速度:

ωB = 50 rad/ s

车轮B的线速度:

v B = r B ω B

v B = (0,03)(50 rad/s)

vB = 1,5 米/秒

车轮 B 和车轮 C 的线速度相同。

vB = vC = 1,5 米/秒

轮子 C 和轮子 D 的线速度相同。

vC = vD = 1,5 米/秒

车轮D的角速度:

ωD = vD / rD = 1,5 / 0,05 = 30 rad/ s

请留言