Движение
по окружности
Характеристики движения
- Линейная скорость, v (м/с).
- Угловая скорость, (рад/с).
- Центростремительное ускорение, а (м/с ²).
- Период обращения, Т (с).
- Частота обращения, (рад/с).
Перемещение
Линейное:
Угловое:
При малых углах
поворота:
Линейное и угловое перемещение
при движении тела по окружности.
Траектория движения
Угловая скорость
Скорость
Линейная скорость
V=s/t
= /t
V= R
Ускорение
Движение по окружности – это движение с ускорением.
Центростремительное ускорение тела направлено по радиусу к центру окружности.
Центростремительное ускорение тела при движении по окружности.
Координаты
На плоскости движение можно описать с помощью координат х и у.
Все величины будут периодически изменяться во времени по гармоническому закону с
периодом:
Разложение вектора скорости по координатным осям.
Условие движения
Для движения тела по окружности необходимо, чтобы на это тело действовала сила, направленная к центру окружности и равная:
F
F
Вращение шара в вертикальной плоскости
Центростремительное ускорение вызывается равнодействующей сил упругости и тяжести.
В нижней точке: R= F упр -mg,
направлена вверх.
В верхней точке: R=F упр +mg,
направлена вниз.
Движение тела на поворотах
Центростремительное ускорение на поворотах дороги вызывает сила трения.
Спортсмен наклоняет корпус в сторону центра поворота.
Для этого водитель автомобиля разворачивает рулем передние колеса.
F тр
Fтр= mg=mv ²/r,
g=v²/r.
F тр
а
а
Движение тела на поворотах
При повороте равнодействующая всех сил должна быть направлена к центру поворота.
У самолета на хвостовом оперении есть руль поворота.
Для этого на скоростных трассах делают наклон дороги.
F
N
R
R
a
mg
mg
a
R=mv ²/r.
Движение тел в гравитационном поле
Сила гравитационного притяжения сообщает и небесным телам центростремительное ускорение.
Траектории:
1-круговая;
2,3 –эллиптические; 4-параболическая;
5-гиперболическая; 6- траектория Луны.
Движение планет
Первый закон Кеплера. Орбита каждой планеты есть эллипс, в одном из фокусов (F) которого находится Солнце.
F,F -фокусы,
а – большая полуось,
Р-перигелий,
А-афелий.
Движение планет
Второй закон Кеплера. Радиус-вектор планеты в равные промежутки времени описывает равные площади.
Третий закон Кеплера.
Движение в магнитном поле
Под действием силы Лоренца заряженная частица в магнитном поле движется по окружности .
Период обращения частицы в магнитном поле:
Векторы v, В иFл взаимно перпендикулярны Fл=qvBsin , по окружности радиусом R=mv/qB.
Радиационные пояса Земли
Поток заряженных частиц, влетая в магнитное поле Земли, под действием силы Лоренца начинает двигаться от одного полюса к другому и обратно.
Радиационные пояса – области, в которых находятся частицы задержанные магнитным полем.
Строение атома
Планетарная модель атома Резерфорда:
электроны движутся вокруг ядра атома по эллипсам.