Постоянно ли ускорение при равномерном движении точки по окружности ?

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

При равномерном движении точки по окружности ускорение не является постоянным. Для понимания этого факта необходимо разделять понятия модуля (численного значения) ускорения и его вектора (направления). 1. Характер ускорения При равномерном движении по окружности скорость точки изменяется по направлению, но остается неизменной по величине. Ускорение, которое отвечает за изменение направления скорости, называется центростремительным (или нормальным).

  • Модуль ускорения: Остается неизменным. Он рассчитывается по формуле:
    an=v2R=ω2Ra sub n equals the fraction with numerator v squared and denominator cap R end-fraction equals omega squared cap R где vv — линейная скорость, ωomega — угловая скорость, Rcap R — радиус окружности. Поскольку эти параметры при равномерном движении константы, величина ana sub n не меняется. Вектор ускорения: Постоянно меняется. Вектор центростремительного ускорения всегда направлен к центру окружности. По мере того как точка перемещается по дуге, направление «на центр» в пространстве непрерывно поворачивается.

2. Почему ускорение нельзя назвать постоянным В физике величина считается постоянной ( a=constmodified a with right arrow above equals const), только если неизменны и её модуль, и её направление в пространстве.

  1. Если бы ускорение было постоянно по направлению, точка двигалась бы по параболе (как тело, брошенное под углом к горизонту) или по прямой.
  2. В случае окружности вектор ускорения amodified a with right arrow above в каждой точке траектории перпендикулярен вектору скорости vmodified v with right arrow above.

Сводная таблица параметров

Параметр Модуль (величина)НаправлениеПостоянство вектора
Скорость ( vmodified v with right arrow above)ПостояннаПо касательной (меняется)Нет
Ускорение ( amodified a with right arrow above)ПостоянноК центру (меняется)Нет

Вывод: Ускорение при равномерном движении по окружности постоянно только по модулю, но переменно по направлению. Следовательно, в векторном понимании это движение с переменным ускорением. Я могу рассчитать конкретные значения центростремительного ускорения или силы для ваших параметров, если вы предоставите радиус и скорость объекта. Хотите ли вы рассмотреть пример такой задачи?

Форма ответа

Ваш аватар