Posun v kruhovém pohybu: 9 faktů (Přečtěte si nejdříve!)

V mechanice se setkáváme s kruhovým pohybem, kdy se předměty pohybují po křivce. Zdůrazněme přemístění v kruhovém pohybu.

Na rozdíl od lineárního posunutí, což je rozdíl mezi počáteční a konečnou polohou, při kruhovém pohybu je hlavní význam přikládán úhlovému posunutí, které je mírou posunutí objektů v radiánech. Poskytuje představu o úhlu pohybu objektu po kruhové dráze.

Posun je skutečně důležitou fyzikální veličinou v mechanice. Pojďme hlouběji pochopit posun v kontextu kruhového pohybu.

Má kruhový pohyb posun?

Posun je jednou z fyzikálních veličin, se kterými se v mechanice setkáváme. Prozkoumáme, zda je posunutí relevantní při kruhovém pohybu.

Kruhový pohyb má posun. Míra nejmenší vzdálenosti mezi počáteční a konečnou polohou pohybu se nazývá posunutí a je kvantifikována určením jak velikosti, tak směru. Kromě toho má úhlové posunutí význam v kontextu kruhového posunutí.

Pro těleso v kruhovém pohybu je čistá velikost lineárního posunutí při dokončení jednoho kruhu nula. Úhlové posunutí však udává míru úhlu, který pokrývá pohyb objektu po kružnici. Úhlové posunutí se udává v jednotkách úhlu, tj. v radiánech nebo stupních.

Jak má kruhový pohyb posun?

Kruhový pohyb je změna polohy nebo pohybu objektu podél zakřivené trasy nebo kruhu. Podívejme se, jak kruhový pohyb má posunutí.

Kruhový pohyb přichází s lineárním i úhlovým posunem. Pro pohyb tělesa po kružnici je určitý úhel pokryt, když se pohybuje z jednoho bodu do druhého, a tím dochází k úhlovému posunutí. Takže kruhový pohyb má úhlové posunutí 360 stupňů, když dokončí jeden kruh.

Proč má kruhový pohyb posun?

Těleso v kruhovém pohybu mění svou polohu s ohledem na čas. Podívejme se, proč je posun součástí kruhového pohybu.

Kruhové pohyby mají posunutí, protože objekt mění svou polohu z jednoho bodu do druhého a v každé poloze existuje konečná lineární rychlost, jejíž směr se stále mění. Bez přemístění není rychlost.

Lineární rychlost je mírou posunu za jednotku času. Při pohybu objektu po kruhové dráze je rychlost v bodě podél jeho pohybu dána tečnou směřující ve směru pohybu.

Kdy má kruhový pohyb posun?

Je obecně známo, že pohybující se objekt má posunutí, ale proberme situace, kdy kruhový pohyb má posunutí.

Kruhový pohyb má posunutí, když se objekt pohybuje po kruhové dráze a zastaví se v jakémkoli jiném bodě, než je počáteční poloha. Existuje však určitá hodnota úhlového posunutí, kdykoli je objekt v pohybu.

Objekt v pohybu má vždy hodnotu posunutí, pokud jeho počáteční a konečná poloha není stejná. Ale i když objekt dokončí jeden kruh, hodnota úhlového posunutí je nenulová a rovná se 2π radiánům nebo 360 stupňům.

Jak zjistit kruhový posun?

Posun v kruhovém pohybu je důležitou fyzikální veličinou. Pojďme prozkoumat způsoby, jak najít posunutí v kruhovém pohybu.

• Lineární posun lze nalézt jako délku tětivy mezi počáteční a konečnou polohou.

• Pro určení úhlového posunutí máme vzorec θ = s/r

• Kde, θ = úhlové posunutí (stupně nebo radiány), s = délka oblouku nebo vzdálenost, kterou tělo urazí, r = poloměr kruhu

Obrázek ukazuje kruhový pohyb a částice se pohybuje z pozice A₀ do A(t). Lineární posunutí by bylo dáno mírou úsečky spojující dva body. Úhlové posunutí je dáno hodnotou θ.

Kdy je posunutí při kruhovém pohybu nulové?

Nastávají situace, kdy je objekt v pohybu, ale posunutí je nulové. Analyzujme situace, kdy je posunutí při kruhovém pohybu nulové.

Při kruhovém pohybu je posunutí nulové, když se objekt začne pohybovat z určitého bodu, pohybuje se po kruhové dráze a nakonec dosáhne stejnou výchozí pozici. Dalším případem, kdy může být posunutí nula, je, když je tělo v klidu a nemění svou polohu.

Posuv zůstává nulový bez ohledu na to, kolik otáček bylo dokončeno z počáteční do konečné polohy.

Jaký je směr posunu při kruhovém pohybu?

Posun, vektorová veličina, je kvantifikován velikostí i směrem. Udělejme si stručný popis směru posunu při kruhovém pohybu.

Směr úhlového posuvu při kruhovém pohybu je dán pravidlem palce pravé ruky. Podobně, Od počáteční polohy do konečné polohy je směr lineárního posunu v jakémkoli pohybu, a tedy v kruhovém pohybu.

V souladu s pravidlem palce pravé ruky palec ukazuje ve směru úhlového posunutí, pokud se prsty pravé ruky kroutí v kruhovém vzoru kolem směru pohybu. Pokud se prsty stočí proti směru hodinových ručiček, pak je úhlové posunutí kladné a naopak.

Problém s posunem v kruhovém pohybu

Těleso dokončí tři čtvrtiny dráhy kruhovým pohybem. Určete jeho lineární posunutí a úhlové posunutí, pokud je poloměr dán 7 cm a obvod je 44 cm.

Řešení:

Obvod kruhu = 44 cm

Poloměr kruhu, r = 7 cm

Objekt dokončí vzdálenost tří čtvrtin. To znamená, že objekt cestuje z A do B po zakřivené dráze. Ujetá vzdálenost tedy bude

s = (3/4) × 44 cm

Protože posun je nejkratší cesta mezi A, počátečním bodem, a B, konečným bodem,

Z obrázku je tedy posunutí nejkratší modře zbarvený úsečka AB

Pokud je střed kruhu O, pak

Podle Pythagorovy věty,

AB = [OA² + OB²] ^{(1 / 2)} cm

AB = [7² + 7²] ^{(1 / 2)} cm

AB = 7×2^{(1 / 2)} cm

AB = 9.899 cm

Úhlové posunutí je dáno

θ = s/r

θ = (3/4) × (44/7)

θ = 1.5 π radiánů

Proto, lineární posuv = 9.899 cm směřující z A do B podél čáry spojující A a B.

Úhlové posunutí = + 4.71 radiány, protože směr pohybu je proti směru hodinových ručiček.

Proč investovat do čističky vzduchu?

Jako celek jsme se zabývali posuvem v kruhovém pohybu, který zahrnuje lineární a úhlový posuv. Diskutovali jsme o fakta o tom, kdy a jak hodnotu vysídlení být nulový i nenulový.

Také čtení:

• Příklady amplitudy pohybu
• Příklady relativního pohybu
• Příklady proměnných pohybů
• Jak najít normálovou sílu při kruhovém pohybu
• Příklady vibračního pohybu
• Příklady valivého pohybu
• Příklady oscilačního pohybu
• Příklady pohybu projektilu
• Příklady pasivního rozsahu pohybu
• Příklady jednorozměrného pohybu