☰ Содержание · Физика

Равномерное движение по окружности

Уроки 15 · 1 урок · П. К. Хабибуллаев, А. Бойдедаев, А. Д. Бахромов, С. О. Бурхонов. Физика, 7 класс, 4-е издание, переработанное и дополненное. Государственное научное издательство «Национальная энциклопедия Узбекистана», Ташкент, 2017
15

Равномерное движение тела по окружности

Учебник: с. 56–58
ЦельДай определение равномерного движения по окружности; знай линейную скорость, угол поворота, радиан и угловую скорость.
Новые слова
линейная скорость · chiziqli tezlikугол поворота · burilish burchagiрадиан (рад) · radian (rad)угловая скорость ω · burchak tezlik ω
Объяснение

Если материальная точка за любые равные промежутки времени проходит по окружности дуги одинаковой длины, её движение называется равномерным движением по окружности; «равномерное» здесь относится к модулю скорости, а её направление всё время меняется. Величина, численно равная пути, который точка проходит по дуге за единицу времени, — это линейная скорость: υ = s/t, где s — длина дуги. Когда точка движется, проведённый к ней из центра радиус поворачивается на угол φ — угол поворота, измеряемый в градусах или радианах. Центральный угол, дуга которого по длине равна радиусу, составляет 1 радиан (1 рад ≈ 57°); поэтому φ = s/R, половина окружности — это π ≈ 3,14 рад, а полная окружность — 2π рад. Как быстро поворачивается радиус, показывает угловая скорость: угол поворота делят на время, за которое он совершён, ω = φ/t; единица — рад/с. Все точки вращающегося твёрдого тела имеют одну и ту же угловую скорость, но точки, расположенные дальше от центра, за то же время проходят более длинные дуги, то есть их линейная скорость больше.

Примеры
Сиденье карусели проходит дугу длиной 15 м за 5 с: линейная скорость υ = 15 : 5 = 3 м/с.
По окружности радиусом 2 м точка проходит дугу 6 м за 3 с: φ = 6 : 2 = 3 рад (≈ 172°), ω = 3 : 3 = 1 рад/с.
Работа в классе

«Диск и две точки»: отметь две точки на бумажном диске (около центра и на краю); обсудите, какая движется быстрее и почему ω одна и та же. Безопасность: ничего не раскручивай, только рисунок.

Упражнения
1
Какое движение называется равномерным движением по окружности?
2
Точка проходит дугу 20 м за 4 с. Линейная скорость (м/с)?
3
Радиус поворачивается на 8 рад за 2 с. Угловая скорость (рад/с)?
4
Почему ребёнок на краю карусели движется быстрее, чем тот, кто сидит ближе к центру?