Ταχύτητα και Επιτάχυνση σε Κυκλική Κίνηση

Αναρωτηθήκατε ποτέ τι ταχύτητα έχει η Γη όταν περιστρέφεται γύρω από τον ήλιο; Ή ποια μπορεί να είναι η επιτάχυνση του αυτοκινήτου σας όταν τελειώνει έναν κυκλικό κόμβο; Κάθε κυκλική κίνηση έχει τρεις αλληλένδετες έννοιες. Είναι η ταχύτητα, η ταχύτητα και η επιτάχυνση. Κατά κάποιο τρόπο, η ταχύτητα και η επιτάχυνση κάνουν την κυκλική κίνηση μετρήσιμη.

Η κίνηση σημαίνει κάθε είδους κίνηση που γίνεται από το αντικείμενο σε εύθετο χρόνο. Η ταχύτητα και η επιτάχυνση ενός σωματιδίου ή αντικειμένου σε κυκλική κίνηση βοηθούν στη διαφοροποίηση του είδους της κυκλικής κίνησης. Αυτές οι σημειώσεις ταχύτητας και επιτάχυνσης θα εξερευνήσουν περισσότερα σχετικά με αυτό.

Πριν καταλάβουμε ποια είναι η ταχύτητα και η επιτάχυνση ενός σωματιδίου σε κυκλική κίνηση, πρέπει να ξεκινήσουμε από τα βασικά. Θα μάθουμε πρώτα τι είναι η κυκλική κίνηση και τα είδη των κυκλικών κινήσεων. Στη συνέχεια θα προχωρήσουμε στη γνώση της ταχύτητας και της επιτάχυνσης των σωματιδίων σε κυκλική κίνηση.

Τι είναι η κυκλική κίνηση;

Η κυκλική κίνηση είναι μια κίνηση που περιλαμβάνει το αντικείμενο που κινείται σε μια κυκλική διαδρομή. Είναι η μέτρηση της κίνησης που περιστρέφεται γύρω από την περιφέρεια οποιασδήποτε κυκλικής διαδρομής. Η κυκλική κίνηση μπορεί να παρατηρηθεί στην καθημερινή μας ζωή. Από τη ρίψη των σφαιρών μας μέχρι την περιστροφή της Γης από τη μέρα στη νύχτα, η κυκλική κίνηση είναι παντού.

Πιο συγκεκριμένα παραδείγματα κυκλικής κίνησης μπορούν να προέρχονται από διάφορα πεδία. Ο δορυφόρος που περιφέρεται γύρω από τη Γη είναι σε κυκλική κίνηση. Η περιστροφή του πλανήτη στο ηλιακό σύστημα είναι ένα ακόμη παράδειγμα προσδιορισμού της κίνησης κυκλικά. Με αυτό, το μαγνητικό πεδίο, ο μηχανικός εξοπλισμός και διάφορα άλλα αντικείμενα ασκούν κυκλική κίνηση.

Η κυκλική κίνηση μπορεί να ταξινομηθεί σε δύο είδη:ομοιόμορφη κυκλική κίνηση και ανομοιόμορφη κυκλική κίνηση. Ας καταλάβουμε ποια είναι αυτά.

Τύποι κυκλικής κίνησης

Η κυκλική κίνηση είναι δύο ειδών. Αυτή η διάκριση της κυκλικής κίνησης βασίζεται στην ομοιομορφία της κυκλικής κίνησης. Αυτά εξηγούνται παρακάτω.

• Ομοιόμορφη κυκλική κίνηση

Όταν η κίνηση του αντικειμένου στην κυκλική διαδρομή είναι σταθερή, είναι γνωστή ως ομοιόμορφη κυκλική κίνηση. Σε αυτόν τον τύπο κυκλικής κίνησης, το αντικείμενο ταξιδεύει με κυκλική κίνηση. Η κυκλική κίνηση είναι σταθερή και παραμένει αμετάβλητη μέχρι την περίοδο ολοκλήρωσης ή όταν σταματήσει.

Ένα συνηθισμένο παράδειγμα που παρουσιάζει ομοιόμορφη κυκλική κίνηση είναι η κίνηση των ανεμιστήρων οροφής. Όταν ένας ανεμιστήρας είναι ενεργοποιημένος, τα πτερύγια των ανεμιστήρων θα συνεχίσουν την κυκλική κίνηση με την ίδια απόσταση και με σταθερή ταχύτητα. Κανένα πτερύγιο του ανεμιστήρα δεν θα μειωνόταν σε ταχύτητα ούτε θα ξεπερνούσε την ίδια απόσταση.

• Μη ομοιόμορφη κυκλική κίνηση

Όταν ένα αντικείμενο κινείται σε κυκλική κίνηση με ποικίλα διαστήματα και ταχύτητες, ονομάζεται ανομοιόμορφη κυκλική κίνηση. Σε αυτή τη μορφή κυκλικής κίνησης, το αντικείμενο βρίσκεται στην ίδια γωνία κίνησης, αλλά η ταχύτητα και ο χρόνος ποικίλλουν. Σε μια ανομοιόμορφη κυκλική κίνηση, δεν υπάρχει ολόκληρη αλλαγή σε ειδικές περιπτώσεις γωνιακής επιτάχυνσης και εφαπτομενικής επιτάχυνσης. Η γωνιακή ταχύτητα, ωστόσο, κυμαίνεται ομοιόμορφα.

Ένα συνηθισμένο παράδειγμα ανομοιόμορφης κυκλικής κίνησης είναι το αυτοκίνητο που μπλόκαρε την κυκλοφορία σε μια κυκλική διαδρομή. Ο οδηγός μπορεί να διασχίσει τη διαδρομή με διαφορετική επιτάχυνση και διαστήματα. Εάν η κυκλοφορία είναι ελαφριά, ο οδηγός μπορεί να επιταχύνει με μεγαλύτερη ταχύτητα. Ωστόσο, εάν η κίνηση είναι πυκνή, ο οδηγός πρέπει να οδηγεί με χαμηλότερη ταχύτητα και επιτάχυνση.

Ταχύτητα και επιτάχυνση σε κυκλική κίνηση

Στον κόσμο της φυσικής, η ταχύτητα και η επιτάχυνση είναι οι κινητήριες δυνάμεις για να εξηγήσουν διάφορα είδη κίνησης.

Η ταχύτητα αναφέρεται στην ταχύτητα με την οποία ταξιδεύει ένα αντικείμενο. Για παράδειγμα, η ταχύτητα με την οποία ταξιδεύει το φως είναι η ταχύτητα του φωτός.

Η επιτάχυνση ορίζεται ως ο ρυθμός με τον οποίο υπάρχουν αλλαγές στην ταχύτητα. Αυτό περιλαμβάνει τις αλλαγές σε σχέση με την ταχύτητα καθώς και την κατεύθυνση. Για παράδειγμα, εάν στρίψετε το αυτοκίνητό σας και η ταχύτητα είναι σταθερή, υπάρχει μια επιτάχυνση όσον αφορά την αλλαγή κατεύθυνσης.

Η ταχύτητα και η επιτάχυνση σε κυκλική κίνηση αναφέρονται στο ίδιο. Ωστόσο, στους δύο τύπους κυκλικής κίνησης, αυτοί οι δύο καθοριστικοί παράγοντες ποικίλλουν. Ενημερώστε μας ποια είναι αυτά.

Ταχύτητα και επιτάχυνση σε ομοιόμορφη κυκλική κίνηση

Η ταχύτητα και η επιτάχυνση στην περίπτωση ομοιόμορφης κυκλικής κίνησης παραμένουν ίδιες. Μπορεί να υποστηρίξετε ότι εφόσον το αντικείμενο ταξιδεύει με σταθερό τρόπο, δεν υπάρχει επιτάχυνση. Ωστόσο, ανεξάρτητα από το αντικείμενο που ταξιδεύει με σταθερή ταχύτητα, επιταχύνει καθώς αλλάζει κατεύθυνση συνεχώς. Σε μια ομοιόμορφη κυκλική κίνηση, η ταχύτητα ή η ταχύτητα με την οποία ταξιδεύει το αντικείμενο είναι σταθερή. Η επιτάχυνση παραμένει επίσης αμετάβλητη σε μια ομοιόμορφη κυκλική κίνηση.

Για παράδειγμα, 

Η περιστροφή της Γης ανά ημέρα γίνεται σε 24 ώρες. Σε αυτές τις 24 ώρες, βιώνουμε μέρα και νύχτα. Η περιστροφή της Γης γίνεται ομοιόμορφα. Επομένως, η ταχύτητα εδώ είναι σταθερή. Ομοίως, μπορούμε να πούμε ότι η Γη δεν έχει επιτάχυνση. Ωστόσο, η κατεύθυνση της Γης αλλάζει συνεχώς, και ως εκ τούτου, βιώνουμε τη μέρα και τη νύχτα κάθε μέρα.

Ταχύτητα και επιτάχυνση σε μη ομοιόμορφη κυκλική κίνηση 

Σε μια ανομοιόμορφη κυκλική κίνηση, η ταχύτητα και η επιτάχυνση συνεχίζουν να αλλάζουν. Αυτό συμβαίνει επειδή το αντικείμενο ταξιδεύει σε μια κυκλική διαδρομή με αλλαγμένα διαστήματα και αλλαγή ταχύτητας. Δεδομένου ότι η ταχύτητα του αντικειμένου αλλάζει, η ταχύτητα συνεχίζει επίσης να αλλάζει. Η επιτάχυνση αλλάζει τόσο ως προς την ταχύτητα όσο και ως προς την κατεύθυνση. Ωστόσο, η εφαπτομενική και η γωνιακή επιτάχυνση παραμένουν αμετάβλητες σε μια ανομοιόμορφη κυκλική κίνηση.

Για παράδειγμα, 

Ένα κινούμενο αυτοκίνητο σε μια κυκλική διαδρομή θα έχει διαφορετικές ταχύτητες και επιτάχυνση. Το αυτοκίνητο μπορεί να κινηθεί με μεγαλύτερη ταχύτητα και να αλλάξει την επιτάχυνση γρηγορότερα εάν ο δρόμος είναι ελεύθερος. Ωστόσο, όσον αφορά τα εμπόδια, η ταχύτητα και η επιτάχυνση θα μειωνόταν και θα χρειαζόταν περισσότερος χρόνος.

Αυτός είναι ο τρόπος με τον οποίο η ταχύτητα και η επιτάχυνση επηρεάζουν την κυκλική κίνηση και το είδος της.

Συμπέρασμα 

Οι παραπάνω πληροφορίες συζητούν την ταχύτητα και την επιτάχυνση σε μια κυκλική κίνηση. Υπάρχει μια λεπτομερής εξήγηση της ταχύτητας και της επιτάχυνσης σε διάφορα είδη κυκλικής κίνησης. Μέσω αυτών των σημειώσεων σχετικά με την ταχύτητα και την επιτάχυνση, οι ερωτήσεις σχετικά με την ταχύτητα και την επιτάχυνση μπορούν να γίνουν κατανοητές με σαφήνεια.