Что такое равномерное круговое движение?

Равномерное круговое движение - это когда объект движется с постоянной скоростью вокруг идеального круга. Прекрасные примеры очень редки в физическом мире, но приближения включают наездника на карусели или маятник, движущийся по кругу, параллельному земле. В то время как планеты и луны часто приводятся в качестве примеров равномерного кругового движения, большинство планетарных орбит имеют эллиптическую форму и не удовлетворяют ни требованию, чтобы скорость всегда оставалась неизменной, ни то, что движение должно быть круговым.

Ключевым аспектом равномерного кругового движения является то, что направление объекта изменяется, в то время как скорость, с которой объект движется относительно окружающей среды, остается неизменной. В терминологии физики скорость, с которой объект движется в пространстве, называется «скоростью», а термин «скорость» описывает как скорость движения, так и направление движения одновременно. Для равномерного кругового движения скорость изменяется, а скорость постоянна.

В отличие от неравномерного кругового движения, в то время как объект все еще движется по круговой траектории, скорость не постоянна. Например, автомобиль, который замедляет движение, поворачивая, а затем ускоряется, выходя из него, движется по части круговой траектории, но поскольку скорость автомобиля изменяется, это не является равномерным круговым движением.

Равномерное круговое движение вызвано тем, что называется центростремительной силой. Сила - это толчок или притяжение; центростремительная сила - это особая сила, которая заставляет объект продолжать двигаться по кругу. Он удерживает объект от движения по прямой линии, вытягивая его к центру круга, изменяя направление объекта и, следовательно, его скорость. Однако центростремительная сила не толкает и не тянет вперед в направлении движения объекта, поэтому скорость остается неизменной. При равномерном круговом движении эта центростремительная сила всегда имеет одну и ту же величину, что и делает объект движущимся по кругу, а не другой формы.

Чтобы исследовать пример случая, есть карнавальная поездка, в которой наездники привязаны к внутренней части большого вращающегося цилиндра. Когда цилиндр движется с заданной скоростью, эти водители находятся в равномерном круговом движении. Центростремительная сила, толкающая их внутрь, ощущается при воздействии на них стенок цилиндра. Если цилиндр внезапно исчезнет, ​​гонщики улетят по прямой линии. К счастью, толчок цилиндра заставляет их движение быть круглым.