МЕХАНИКА
Кинематика
- Вектор перемещения
- Прямолинейное равномерное движение
- Неравномерное движение
- Мгновенная скорость
- Ускорение
- Свободное падение
- Движение тела, брошенного горизонтально или под углом к горизонту
- Относительность механического движения
- Криволинейное движение
- Равномерное движение по окружности
- Центростремительное ускорение
- Равнопеременное движение по окружности
Динамика
Статика
МЕХАНИКА
МКТ
ЭЛЕКТРОДИНАМИКА
ОПТИКА
|
Центростремительное ускорение.
|
Вычислим величину ускорения при равномерном
движении точки по окружности и найдем его направление.
Пусть за некоторый промежуток времени t
тело переместилось из
точки А в точку А1 с постоянной по модулю скоростью. Изобразим
вектора скорости в этих точках и найдем вектор изменения скорости
Рассмотрим треугольники АА1О и А1CB.
Эти треугольники равнобедренные и углы при их вершинах равны, т.к.
и
(углы со взаимно перпендикулярными сторонами). Следовательно, эти
треугольники подобны.
|
|
Из подобия треугольников следует пропорция:
или, переходя к
физическим обозначениям
|
Примеры:
- Земля при вращении вокруг оси ацс=0,03 м/с2,
- Земля при вращении вокруг Солнца ацс=0,006 м/с2,
- Солнечная система при вращении вокруг центра Галактики ацс=3.10-10 м/с2.
|
Разделим правую и левую части
равенства на промежуток времени, за которое совершено перемещение, и учтем,
что
и
Тогда
|
|
Теперь определим направление ускорения. Т.к. мы
должны для определения ускорения брать предел при ,
то из рисунка видно, что угол
будет уменьшаться (),
а .
Это значит, что прямая А1В (вектор )
будет стремиться наложиться на АО. Но вектор ускорения
сонаправлен с вектором изменения скорости.
Следовательно, вектор ускорения при равномерном движении
по окружности направлен к центру окружности (центру вращения). Поэтому
ускорение наз. центростремительным ускорением.
|
|
Центростремительное ускорение меняет скорость
только по направлению, но не меняет по величине.
Вектор центростремительного ускорения перпендикулярен вектору скорости.
Используя связь между угловой и линейной скоростями, получим:
|
|
| |