Co to jest jednolity ruch kołowy?

Jednolity ruch okrągły ma miejsce, gdy obiekt porusza się ze stałą prędkością wokół idealnego okręgu. Idealne przykłady są bardzo rzadkie w świecie fizycznym, ale przybliżenia obejmują jeźdźca na karuzeli lub wahadło poruszające się w kółko równolegle do ziemi. Podczas gdy planety i księżyce są często cytowane jako przykłady jednolitego ruchu okrągłego, większość orbit planetowych jest eliptyczna i nie spełnia żadnego wymogu, aby prędkość zawsze pozostała taka sama, ani że ruch musi być okrągły.

Kluczowym aspektem jednolitego ruchu okrężnego jest to, że kierunek obiektu zmienia się, podczas gdy tempo, w którym obiekt jest poruszający się względem środowiska, pozostaje taki sam. W terminologii fizyki szybkość, z jaką obiekt porusza się po przestrzeni, jest znany jako „prędkość”, podczas gdy termin „prędkość” opisuje zarówno szybkość ruchu, jak i kierunek ruchu w tym samym czasie. W przypadku jednolitego ruchu kołowego prędkość zmienia się, a prędkość jest stała.

w nierównomiernym ruchu okrągłym, natomiast, Podczas gdy obiekt nadal porusza się na okrągłej ścieżce, prędkość nie jest stała. Na przykład samochód, który spowalnia, wchodząc do tury, a następnie przyspiesza z niego, porusza się w części okrągłej ścieżki, ale ponieważ zmienia się prędkość samochodu, nie jest to jednolity ruch kołowy.

Jednolity ruch kołowy jest spowodowany czymś, co nazywa się siłą dośrodkową. Siła to pchnięcie lub ciągnięcie; Siła dośrodkowa to szczególna siła, która sprawia, że ​​obiekt nadal porusza się w kręgu. Unika, że ​​obiekt nie przesuwa się w linii prostej, ciągnąc go w kierunku środka koła, zmieniając kierunek obiektu, a tym samym jego prędkość. Siła centralna nie pchaj ani nie ciągnie w kierunku, w którym obiekt się porusza, więc prędkość pozostaje niezmieniona. W jednolitym ruchu kołowym ta siła dośrodkowa zawsze ma tę samą wielkość, co utrzymuje obiekt poruszający się w cyrkuLE w przeciwieństwie do innego kształtu.

Aby zbadać próbkę, istnieje karnawałowa jazda, w której jeźdźcy są przywiązani do wnętrza dużego wirującego cylindra. Kiedy cylinder porusza się z ustaloną prędkością, ci jeźdźcy są w jednolitym ruchu okrągłym. Siła dośrodkowa popychająca ich do wewnątrz może być odczuwalna pod ciśnieniem ścian cylindra na nich. Gdyby nagle zniknął cylinder, jeźdźcy odleciliby w prostych liniach. Na szczęście pchnięcie cylindra zmusza ich ruch do bycia okrągłym.