Κυκλική κίνηση

Πρέπει να έχετε δει ένα γαϊτανάκι να περιστρέφεται σε κύκλο σε σταθερό άξονα. Αναρωτηθήκατε ποτέ για την ιδέα πίσω από αυτό; Ή η ιδέα πίσω από την επανάσταση των πλανητών γύρω από τον ήλιο; Πίσω από τον περιστρεφόμενο ανεμιστήρα από πάνω σας; Όλες αυτές οι έννοιες περιστρέφονται γύρω από ένα μόνο θέμα – την κυκλική κίνηση. Η στρογγυλή κίνηση οποιουδήποτε αντικειμένου είναι γνωστή ως κυκλική κίνηση. Έχετε βιώσει ποτέ ένα περιστρεφόμενο τοπ; Χρησιμοποιεί επίσης την ίδια έννοια.

Κυκλική κίνηση

Όταν ένα αντικείμενο περιστρέφεται με κυκλικό τρόπο, είναι γνωστό ως κυκλική κίνηση. Διάσημα παραδείγματα κυκλικής κίνησης είναι οι κορυφές παιχνιδιών που περιστρέφονται στη γη, οι πλανήτες που περιστρέφονται γύρω από τον ήλιο, μια αγελάδα που κινείται γύρω από έναν σταθερό άξονα. Η κυκλική κίνηση ταξινομείται σε δύο τύπους: 

1. Ομοιόμορφη κυκλική κίνηση:Όταν ένα αντικείμενο περιστρέφεται με κυκλικό τρόπο, η ταχύτητά του είναι σταθερή. Αυτό ονομάζεται ομοιόμορφη κυκλική κίνηση.
2. Μη ομοιόμορφη κυκλική κίνηση:Εάν ένα αντικείμενο περιστρέφεται με κυκλικό τρόπο και η ταχύτητά του δεν είναι σταθερή, είναι γνωστό ότι περιστρέφεται σε ανομοιόμορφη κυκλική κίνηση.

Παραδείγματα ομοιόμορφης κυκλικής κίνησης

Διάσημα παραδείγματα ομοιόμορφης κυκλικής κίνησης είναι: 

• Όταν ένας δορυφόρος περιστρέφεται γύρω από τη γη, η βαρυτική δύναμη της γης τον έλκει προς το μέρος του και τον αναγκάζει να περιστρέφεται σε κυκλική διαδρομή.
• Η κίνηση των ηλεκτρονίων γύρω από τον πυρήνα στη μελέτη της χημείας είναι ένα εξαιρετικό παράδειγμα ομοιόμορφης κυκλικής κίνησης.
• Η κίνηση των λεπίδων των ανεμόμυλων σε ένα χωράφι.
• Η κίνηση του δευτερολέπτου, του λεπτοδείκτη και του ωροδείκτη του ρολογιού.

Κυκλική κίνηση:Μεταβλητές

1. Γωνιακή μετατόπιση: Η παρουσία μιας γωνίας που υποτείνεται από το διάνυσμα θέσης στο κέντρο της κυκλικής διαδρομής ονομάζεται γωνιακή μετατόπιση. Ο τύπος της γωνιακής μετατόπισης είναι

Γωνιακή μετατόπιση (Δθ) =(ΔS/r)

όπου,

Δθ είναι η γωνιακή μετατόπιση

ΔS είναι η γραμμική μετατόπιση

r είναι η ακτίνα και η μονάδα είναι το ακτίνιο.

2. Γωνιακή ταχύτητα: Ο ρυθμός μεταβολής της γωνιακής μετατόπισης σε σχέση με τη μεταβολή του χρόνου είναι γωνιακή μετατόπιση. Είναι ένα διανυσματικό μέγεθος και η μονάδα SI του είναι rad/s. Ο τύπος της γωνιακής ταχύτητας είναι.

Γωνιακή ταχύτητα (ω) =(Δθ/Δt)

όπου,

ω είναι η γωνιακή ταχύτητα

Δθ είναι η γωνιακή ταχύτητα

Το Δt είναι μια αλλαγή στο χρόνο

Για να εξαγάγετε τη σχέση μεταξύ γωνιακής ταχύτητας και γραμμικής ταχύτητας,

v=rw

3. Γωνιακή επιτάχυνση: Ο ρυθμός μεταβολής της γωνιακής ταχύτητας σε σχέση με τη μεταβολή του χρόνου ονομάζεται γωνιακή επιτάχυνση. Η μονάδα γωνιακής επιτάχυνσης είναι rad/s^2 και η μονάδα διαστάσεων της είναι [T^-2]. Ο τύπος της γωνιακής επιτάχυνσης είναι

Γωνιακή επιτάχυνση() =dwdt =d2dt2

Πού,

είναι η γωνιακή επιτάχυνση

Η σχέση μεταξύ γραμμικής και γωνιακής επιτάχυνσης είναι 

a =rα

όπου, 

r είναι η ακτίνα

a είναι η επιτάχυνση

α είναι η γωνιακή επιτάχυνση

Κινητική της κυκλικής κίνησης

Η κινητική της κυκλικής κίνησης αναφέρεται στην παρουσία μιας σχέσης μεταξύ διαφορετικών μεταβλητών ενός αντικειμένου που παρουσιάζει κυκλική κίνηση. Οι εξισώσεις για αυτόν τον τύπο κίνησης είναι γνωστές ως κινηματικές εξισώσεις κυκλικής κίνησης. Οι τρεις εξισώσεις της κυκλικής κίνησης είναι οι εξής:

(i) =0+t

(ii) =0t+12t2

(iii) 2=02+2

Πού,

Το ω0 δηλώνει την αρχική γωνιακή ταχύτητα

Το ω σημαίνει την τελική γωνιακή ταχύτητα,

Το α σημαίνει τη γωνιακή επιτάχυνση

Το θ σημαίνει τη γωνιακή μετατόπιση 

Το t σημαίνει χρόνο

Συμπέρασμα

Αυτό το άρθρο καλύπτει σχετικές πληροφορίες για την κυκλική κίνηση, συμπεριλαμβανομένου του ορισμού της, των τύπων κυκλικής κίνησης με παραδείγματα και των τριών μεταβλητών της ομοιόμορφης κυκλικής κίνησης. Το τελευταίο θέμα, η κινητική της κυκλικής κίνησης, περιέχει τον τύπο για την επίλυση προβλημάτων κυκλικής κίνησης.