Скорость и ускорение. Среднее ускорение, мгновенное ускорение. Тангенциальное и нормальное ускорение. Полное ускорение.

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 5Следующая ⇒

Ускорение – это физическая величина, численно равная изменению скорости за единицу времени. Средним ускорением называется отношение изменения скорости к промежутку времени, за который это изменение произошло. Вычисляют среднее ускорение при помощи формулы: а_ср=∆ V/∆ t. Мгновенное ускорение тела в данный момент времени – это физическая величина, которая равна пределу, к которому стремится среднее ускорение при стремлении промежутка времени к 0. Другими словами – это ускорение, развиваемое телом за очень маленький отрезок времени: а_мг= lim_x_-0(∆ V/∆ t). Тангенциальным (касательным) ускорением называют ту составляющую вектора ускорения, которая направлена по касательной к траектории в данной точке траектории движения. Тангенциальное ускорение описывает степень изменения скорости по модулю при совершении криволинейного движения.

У вектора тангенциального ускорения вектор тангенциального ускорения направление такое же, как и у линейной скорости либо противоположно ему. Т.е. вектор тангенциального ускорения находится в одной оси с касательной окружности, являющейся траекторией движения тела.

Нормальным ускорением является та часть вектора ускорения, которая направлена по нормали к траектории движения в заданной точке на траектории движения тела. Т.е. вектор нормального ускорения расположен перпендикулярно к линейной скорости движения. Нормальное ускорение описывает степень изменения скорости по направлению и обозначается как вектор тангенциального ускорения. Вектор нормального ускорения направлен по радиусу кривизны траектории. Полное ускорение при криволинейном движении составляется из тангенциального и нормального ускорений по правилу сложения векторов и вычисляется при помощи формулы: a²=a_t²+a_n² или а=корень(a_t²+a_n²). При помощи правила сложения векторов вычисляем и направление полного ускорения: a=a_t+a_n

4. Вращательное движение. Угловая скорость и угловое ускорение. Линейная скорость. Вращательным движением абсолютно твердого тела вокруг неподвижной оси называется такое его движение, при котором все точки тела движутся в плоскостях, перпендикулярных к неподвижной прямой, называемой осью вращения, и описывают окружности, центры которых лежат на этой оси. Угловой скоростью вращения называется вектор, численно равный первой производной угла поворота тела по времени и направленный вдоль оси вращения по правилу правого винта: Единица измерения угловой скорости радиан в секунду (рад/с).Таким образом, вектор ω определяет направление и быстроту вращения. Если ω =const, то вращение называется равномерным. Угловая скорость может быть связана с линейной скоростью υ произвольной точки А. Пусть за время Δ t точка проходит по дуге окружности длину пути Δ s. Тогда линейная скорость точки будет равна: При равномерном вращении его можно охарактеризовать периодом вращения Т – временем, за которое точка тела совершает один полный оборот, т.е. поворачивается на угол 2π: Число полных оборотов, совершаемых телом при равномерном движении по окружности, в единицу времени называется частотой вращения: откуда Для характеристики неравномерного вращения тела вводится понятие углового ускорения. Угловым ускорением называется векторная величина, равная первой производной угловой скорости по времени:

Линейной скоростью называется скорость, с которой точка движется по окружности. Точка, лежащая на окружности радиуса R, за один оборот пройдёт путь, равный длине окружности 2π R, за время, равное периоду Т. Взяв отношение пути 2π R ко времени T, мы получим скорость движения точки по окружности: v = 2π R/T Но 1/Т = n; следовательно, v = 2π Rn

Отсюда легко установить связь между линейной и угловой скоростями. Мы уже знаем, что угловая скорость связана с числом оборотов формулой: ω = 2π n; поэтому на основании формулы скорости движения по окружности получим: v = ω R Известно, что вектор скорости точки, движущейся по окружности, направлен по касательной. Следовательно, линейная скорость направлена по касательной к окружности.

⇐ Предыдущая 123 4 5 Следующая ⇒