310. Prędkość w ruchu po okręgu.
2021-03-27

Ruch po okręgu.

Mechanika.
Kinematyka.
Ruch po okręgu.
Prędkość ruchu po okręgu.
Przyspieszenie w ruchu po okręgu.
Zastosowania własności ruchu po okręgu.

Wszystkie ruchy można rozpatrywać jako złożenie, na małych odcinkach toru:

- ruchu prostoliniowego i

- ruchu po okręgu.

Własności ruchu po okręgu wykorzystujemy do charakteryzowania ruchów krzywoliniowych:

- analiza ruchu po łuku okręgu daje zmianę kierunku ruchu;

- analiza ruchu na odcinku linii prostej daje zmianę wartości prędkości chwilowej.

Spośród wszystkich ruchów po okręgu można wyróżnić ruch po okręgu ze stałą wartością prędkości chwilowej. Taki ruch nazywamy ruchem jednostajnym po okręgu. W ruchu jednostajnym po okręgu zmienia się ciągle kierunek prędkości, ale wartość jest stała.

Konsekwencją stałej wartości prędkości w ruchu jednostajnym po okręgu jest stały czas pełnego obiegu okręgu. Czas ten nazywamy okresem obiegu. Odwrotność okresu obiegu to ilość obiegów w ciągu jednostki czasu. Wielkość określającą ilość obiegów w jednostce czasu nazywamy częstotliwością obiegu.

Ruch po okręgu wymaga ciągłej zmiany kierunku prędkości. Zmianę kierunku prędkości w ruchu po okręgu opisuje przyspieszenie dośrodkowe. Przyspieszenie to jest stale zwrócone do środka okręgu, po którym porusza się ciało.

Przyspieszenie dośrodkowe równe jest ilorazowi kwadratu wartości prędkości przez długość promienia okręgu, po którym ciało się porusza.

Zadanie

Pojazd kołowy porusza się bez poślizgu z prędkością chwilową o wartości 54 km na godzinę. Promień kół wynosi 60 cm.

Ile obrotów w ciągu sekundy wykonują koła tego pojazdu?

Jaki jest okres obiegu koła?

Jakie jest przyspieszenie dośrodkowe punktu znajdującego się na powierzchni bieżnika koła?

Istotna informacją jest fakt, że pojazd porusza się bez poślizgu. Oznacza to, że każdy punkt koła stykający się z powierzchnią jezdni porusza się z taką samą wartością prędkości. Możemy więc wartość prędkości pojazdu zastosować do prędkości liniowej dowolnego punktu bieżnika koła.

Wyprowadzenie zależności i obliczenie wartości częstości obrotów, okresu obrotu i przyspieszenia dośrodkowego.

Wyprowadzenie zależności i obliczenie wartości częstości obrotów, okresu obrotu i przyspieszenia dośrodkowego.