Движение по окружности, угловая скорость, частота, период, центростремительное ускорение. Формулы, определения, пояснения
Тестирование онлайн
Так как линейная скорость равномерно меняет направление, то движение по окружности нельзя назвать равномерным, оно является равноускоренным.
Угловая скорость
Выберем на окружности точку 1. Построим радиус. За единицу времени точка переместится в пункт 2. При этом радиус описывает угол. Угловая скорость численно равна углу поворота радиуса за единицу времени.
Период и частота
Период вращения T — это время, за которое тело совершает один оборот.
Частота вращение — это количество оборотов за одну секунду.
Частота и период взаимосвязаны соотношением
Связь с угловой скоростью
Линейная скорость
Каждая точка на окружности движется с некоторой скоростью. Эту скорость называют линейной. Направление вектора линейной скорости всегда совпадает с касательной к окружности. Например, искры из-под точильного станка двигаются, повторяя направление мгновенной скорости.
Рассмотрим точку на окружности, которая совершает один оборот, время, которое затрачено — это есть период T. Путь, который преодолевает точка — это есть длина окружности.
Центростремительное ускорение
При движении по окружности вектор ускорения всегда перпендикулярен вектору скорости, направлен в центр окружности.
Используя предыдущие формулы, можно вывести следующие соотношения
Точки, лежащие на одной прямой исходящей из центра окружности (например, это могут быть точки, которые лежат на спице колеса), будут иметь одинаковые угловые скорости, период и частоту. То есть они будут вращаться одинаково, но с разными линейными скоростями. Чем дальше точка от центра, тем быстрей она будет двигаться.
Закон сложения скоростей справедлив и для вращательного движения. Если движение тела или системы отсчета не является равномерным, то закон применяется для мгновенных скоростей. Например, скорость человека, идущего по краю вращающейся карусели, равна векторной сумме линейной скорости вращения края карусели и скорости движения человека.
Земля участвует в двух основных вращательных движениях: суточном (вокруг своей оси) и орбитальном (вокруг Солнца). Период вращения Земли вокруг Солнца составляет 1 год или 365 суток. Вокруг своей оси Земля вращается с запада на восток, период этого вращения составляет 1 сутки или 24 часа. Широтой называется угол между плоскостью экватора и направлением из центра Земли на точку ее поверхности.
Согласно второму закону Ньютона причиной любого ускорения является сила. Если движущееся тело испытывает центростремительное ускорение, то природа сил, действием которых вызвано это ускорение, может быть различной. Например, если тело движется по окружности на привязанной к нему веревке, то действующей силой является сила упругости.
Если тело, лежащее на диске, вращается вместе с диском вокруг его оси, то такой силой является сила трения. Если сила прекратит свое действие, то далее тело будет двигаться по прямой
Рассмотрим перемещение точки на окружности из А в В. Линейная скорость равна vA и vB соответственно. Ускорение — изменение скорости за единицу времени. Найдем разницу векторов.
Разница векторов есть . Так как , получим
В системе отсчета, связанной с колесом, точка равномерно вращается по окружности радиуса R со скоростью , которая изменяется только по направлению. Центростремительное ускорение точки направлено по радиусу к центру окружности.
Теперь перейдем в неподвижную систему, связанную с землей. Полное ускорение точки А останется прежним и по модулю, и по направлению, так как при переходе от одной инерциальной системы отсчета к другой ускорение не меняется. С точки зрения неподвижного наблюдателя траектория точки А — уже не окружность, а более сложная кривая (циклоида), вдоль которой точка движется неравномерно.
Мгновенная скорость определяется по формуле
fizmat.by
Величины | |
Наименование | Обозначение |
Механические величины | |
| Вес | G, P, W |
| Время | t |
| Высота | h |
| Давление | p |
| Диаметр | d |
| Длина | l |
| Длина пути | s |
| Импульс (количество движения) | p |
| Количество вещества | ν, n |
| Коэффицент жесткости (жесткость) | Ʀ |
| Коэффицент запаса прочности | Ʀ, n |
η | |
| Коэффицент трения качения | Ʀ |
| Коэффицент трения скольжения | μ, f |
| Масса | m |
| Масса атома | ma |
| Масса электрона | me |
| Механическое напряжение | σ |
| Модуль упругости (модуль Юнга) | E |
| Момент силы | M |
| Мощность | P, N |
| Объем, вместимость | V, ϑ |
| Период колебания | T |
| Плотность | ϱ |
| Площадь | A, S |
| Поверхностное натяжение | σ, γ |
| Постоянная гравитационная | G |
| Предел прочности | σпч |
| Работа | W, A, L |
| Радиус | r, R |
| Сила, сила тяжести | F, Q, R |
| Скорость линейная | ϑ |
| Скорость угловая | ώ |
| Толщина | d, δ |
| Ускорение линейное | a |
| Ускорение свободного падения | g |
| Частота | ν, f |
| Частота вращения | n |
| Ширина | b |
| Энергия | E, W |
| Энергия кинетитеская | EƦ |
| Энергия потенциальная | Ep |
| |
| Длина волны | |
| Звуковая мощность | P |
| Звуковая энергия | W |
| Интенсивность звука | I |
| Скорость звука | c |
| Частота | ν, f |
Тепловые величины и величины молекулярной физики | |
| Абсолютная влажность | a |
| Газовая постоянная (молярная) | R |
| Количество теплоты | Q |
| Коэффицент полезного действия | η |
| Относительная влажность | ϕ |
| Относительная молекулярная масса | Mr |
| Постоянная (число) Авогадро | NA |
| Постоянная Больцмана | Ʀ |
| Постоянная (число) Лошмидта | NL |
| Температура Кюри | TC |
| Температура па шкале Цельсия | t, ϴ |
| Температура термодинамическая (абсолютная температура) | T |
| Температурный коэффицент линейного расширения | a, ai |
| Температурный коффицент объемного расширения | β, av |
| Удельная теплоемкость | c |
| Удельная теплота парообразования | r |
| Удельная теплота плавления | λ |
| Удельная теплота сгорания топлива (сокращенно: теплота сгорания топлива) | q |
| Число молекул | N |
| Энергия внутренняя | U |
Электрические и магнитные величины | |
| Диэлектрическая проницаемость вакуума (электрическая постоянная) | Ԑo |
| Индуктивность | L |
| Коэффицент самоиндукции | L |
| Коэффицент трансформации | K |
| Магнитная индукция | B |
| Магнитная проницаемость вакуума (магнитная постоянная) | μo |
| Магнитный поток | Ф |
| Мощность электрической цепи | P |
| Напряженность магнитного поля | H |
| Напряженность электрического поля | E |
| Объемная плотность электрического заряда | ϱ |
| Относительная диэлектрическая проницаемость | Ԑr |
| Относительная магнитная проницаемость | μr |
| Плотность эенгии магнитного поля удельная | ωm |
| Плотность энергии электрического поля удельная | ωэ |
| Плотность заряда поверхностная | σ |
| Плотность электрического тока | J |
| Постоянная (число) Фарадея | F |
| Проницаемость диэлектрическая | ԑ |
| Работа выхода электрона | ϕ |
| Разность потенциалов | U |
| Сила тока | I |
| Температурный коэффицент электрического сопротивления | a |
| Удельная электрическая проводимость | γ |
| Удельное электрическое сопротивление | ϱ |
| Частота электрического тока | f, ν |
| Число виток обмотки | N, ω |
| Электрическая емкость | C |
| Электрическая индукция | D |
| Электрическая проводимость | G |
| Электрический момент диполя молекулы | p |
| Электрический заряд (количество электричества) | Q, q |
| Электрический потенциал | V, ω |
| Электрическое напряжение | U |
| Электрическое сопротивление | R, r |
| Электродвижущая сила | E, Ԑ |
| Электрохимический эквивалент | Ʀ |
| Энергия магнитного поля | Wm |
| Энергия электрического поля | Wэ |
| Энергия Электромагнитная | W |
Оптические величины | |
| Длина волны | λ |
| Освещенность | E |
| Период колебания | T |
| Плотность потока излучения | Ф |
| Показатель (коэффицент) преломления | n |
| Световой поток | Ф |
| Светасила объектива | f |
| Сила света | I |
| Скорость света | c |
| Увеличение линейное | β |
| Увеличение окуляра, микроскопа, лупы | Ѓ |
| Угол отражения луча | έ |
| Угол падения луча | ԑ |
| Фокусное расстояние | F |
| Частота колебаний | ν, f |
| Энергия излучения | Q, W |
| Энергия световая | Q |
Величины атомной физики | |
| Атомная масса относительная | Ar |
| Время полураспада | T1/2 |
| Дефект массы | Δ |
| Заряд электрона | e |
| Масса атома | ma |
| Масса нейтрона | mn |
| Масса протона | mp |
| Масса электрона | me |
| Постоянная Планка | h, ħ |
| Радиус электрона | re |
Величины ионизирующих излучений | |
| Поглощеная доза излучения (доза излучения) | D |
| Мощность поглощенной дозы излучения | Ď |
| Активность нуклида в радиоактивном источнике | A |
www.kilomol.ru
Радиус кривизны траектории
В этой статье приведены две задачи, которые помогут вам научиться определять радиус кривизны траектории при движении тела под углом к горизонту. Каждая из задач представляет собой целый набор, поэтому неясностей не должно остаться.
Задача 1. Тело брошено со скоростью 10 м/с под углом к горизонту. Найти радиусы кривизны траектории тела в начальный момент его движения, спустя время 0,5 с и в точке наивысшего подъема тела над поверхностью земли.
Как известно, радиус кривизны траектории связан с нормальным ускорением и скоростью формулой:
Откуда :
То есть, чтобы найти радиус кривизны траектории в любой точке, необходимо лишь знать скорость и нормальное ускорение, то есть ускорение, перпендикулярное вектору скорости. Рассмотрим все заданные точки и определим в них скорости и нужные составляющие ускорения.
К задаче 1
Самое простое – это определение этих величин в точке наивысшего подъема. Действительно, вертикальная составляющая скорости здесь равна нулю, поэтому скорость тела в данной точке равна горизонтальной составляющей, а ускорение, нормальное к вектору этой скорости – это ускорение свободного падения, поэтому
Вторая по простоте расчета – точка начала движения. Скорость в ней нам уже известна, осталось с ускорением разобраться. Ускорение свободного падения разложим на две составляющие: и . Первая – перпендикулярна скорости, она-то нам и нужна. Определяем радиус:
Наконец, точка, в которой тело окажется через пол-секунды.
Наше тело будет лететь по горизонтали с постоянной скоростью, равной . По вертикали тело будет двигаться равнозамедленно до середины траектории (наивысшей точки), а затем равноускоренно. Определим, успеет ли тело добраться до апогея:
Простой прикидочный расчет показывает, что нужная нам точка находится на первой половине траектории, где тело еще двигается вверх. Тогда его скорость по оси :
Определим полную скорость тела в момент времени :
Угол наклона вектора скорости к горизонту в этот момент равен:
А можно было сразу и косинус найти:
Тогда искомый радиус кривизны траектории равен:
Ответ: м, м, м.
Задача 2. Под каким углом к горизонту нужно бросить шарик, чтобы а) радиус кривизны траектории в начальный момент времени был в 8 раз больше, чем в вершине; б) центр кривизны вершины траектории находился бы на поверхности земли?
Запишем условие задачи так: а) , б).
а)Как и в предыдущей задаче, определяем радиус кривизны траектории в точке броска. Скорость нам известна, а нормальным ускорением будет проекция ускорения свободного падения:
Определим теперь радиус кривизны в вершине:
По условию :
б) Мы уже определили , осталась максимальная высота подъема.
Время определяем из условия равенства нулю вертикальной составляющей скорости так же, как мы это делали в предыдущей задаче:
Приравниваем и :
Откуда .
Ответ: а) , б) .
easy-physic.ru
Чему равен радиус земли? Нужно для решения задачи по физике.
в районе 6500 км.
Двум лунным меридианам.
Примерно 6.000 км
Полярный радиус 6356 км. Экваториальный радиус 6378 км. 40.075 км радиус Земли
touch.otvet.mail.ru
напишите формулу радиуса круга по физике.
Радиус круга изучают в математике, а не в физике, бл…
S = πR^2 — отсюда R = корень из выражения S/π
<a href=»/» rel=»nofollow» title=»4078963:##:otvety/thread?tid=6c645576ab6a24c0″>[ссылка заблокирована по решению администрации проекта]</a> посмотри
Если по физике, то решив несложное уравнение Шредингера мы получим четыре третьих пи эр в кубе (это если волновая функция ФИ равна одной второй) Про интегралы в следующих вопросах.
touch.otvet.mail.ru
Боровский радиус | Все формулы
Боровский радиус — радиус ближайшей к ядру орбиты электрона атома водорода в модели атома
Боровский радиус часто используется в атомной физике в качестве атомной единицы длины. Определение Боровского радиуса включает не приведённую, а обыкновенную массу электрона и, таким образом, радиус Бора не точно равен радиусу орбиты электрона в атоме водорода. Это сделано для удобства: Боровский радиус в таком виде возникает в уравнениях, описывающих и другие атомы, где выражение для приведённой массы отлично от атома водорода
В формуле мы использовали :
— Боровский радиус
[Дж*с] — Постоянная планка
[Кг] — Масса электрона
— Постоянная тонкой структуры
— Скорость света в вакууме
xn--b1agsdjmeuf9e.xn--p1ai
Боровский радиус – Формулы по физике.рф
Боровский радиус — радиус ближайшей к ядру орбиты электрона атома водорода в модели атома
Боровский радиус часто используется в атомной физике в качестве атомной единицы длины. Определение Боровского радиуса включает не приведённую, а обыкновенную массу электрона и, таким образом, радиус Бора не точно равен радиусу орбиты электрона в атоме водорода. Это сделано для удобства: Боровский радиус в таком виде возникает в уравнениях, описывающих и другие атомы, где выражение для приведённой массы отлично от атома водорода
В формуле мы использовали :
— Боровский радиус
[Дж*с] — Постоянная планка
[Кг] — Масса электрона
— Постоянная тонкой структуры
— Скорость света в вакууме
xn--e1adcbkcgpcji1bjh6h.xn--p1ai