Hvad er ensartet cirkulær bevægelse?

Ensartet cirkulær bevægelse er, når et objekt bevæger sig med en konstant hastighed omkring en perfekt cirkel. Perfekte eksempler er meget sjældne i den fysiske verden, men tilnærmelser inkluderer en rytter på en karrusel eller en pendel, der bevæger sig i en cirkel parallelt med jorden. Mens planeter og måner ofte citeres som eksempler på ensartet cirkulær bevægelse, er de fleste planetariske kredsløb elliptiske og opfylder hverken kravet om, at hastigheden altid forbliver den samme eller denne bevægelse skal være cirkulær.

Det vigtigste aspekt af ensartet cirkulær bevægelse er, at retningen af ​​objektet ændrer sig, mens hastigheden, hvor objektet bevæger sig i forhold til miljøet, forbliver det samme. I fysikterminologi er den hastighed, hvormed et objekt bevæger sig gennem rummet, kendt som "hastigheden", mens udtrykket "hastighed" beskriver både bevægelseshastigheden og bevægelsesretningen på samme tid. For ensartet cirkulær bevægelse ændrer hastigheden sig, mens hastigheden er konstant.

i ikke-ensartet cirkulær bevægelse, derimod derimod, mens objektet stadig bevæger sig i en cirkulær sti, er hastigheden ikke konstant. For eksempel er en bil, der bremser ned i en drejning og derefter fremskynder at komme ud af den bevæger sig i en del af en cirkulær sti, men fordi bilens hastighed ændres, er den ikke ensartet cirkulær bevægelse.

Ensartet cirkulær bevægelse er forårsaget af noget kaldet centripetal kraft. En kraft er et skub eller træk; Centripetalkraft er den særlige kraft, der får et objekt til at bevæge sig rundt i en cirkel. Det forhindrer objektet i at gå i en lige linje ved at trække det mod midten af ​​cirklen, ændre genstandens retning og derfor dens hastighed. Centripetalkraft skubber eller trækker imidlertid ikke i den retning, at objektet bevæger sig, så hastigheden forbliver uændret. I ensartet cirkulær bevægelse har denne centripetale kraft altid den samme størrelse, hvilket er det, der holder objektet i bevægelse i en cirkelle i modsætning til en anden form.

For at undersøge en prøvetilfælde er der en karnevalstur, hvor ryttere er spændt fast på indersiden af ​​en stor spindekylinder. Når cylinderen bevæger sig med en fast hastighed, er disse ryttere i ensartet cirkulær bevægelse. Den centripetale kraft, der skubber dem indad, kan mærkes i trykket fra cylinderens vægge mod dem. Hvis cylinderen pludselig forsvandt, ville rytterne flyve af i lige linjer. Heldigvis tvinger cylinderens skub deres bevægelse til i stedet at være cirkulær.