Поступательное и вращательное движение тела
Поступательным называют движение, при котором прямая, соединяющая две любые точка тела, перемещается параллельно самой себе. При этом все точки тела описывают одинаковые траектории и в любой момент времени имеют одинаковые скорости 
и ускорения 
.
Примеры: движение кабины аттракциона колеса обозрения; движение корпуса автомобиля, движущегося по прямой линии, и т.д.
Вращательным называют такое движение твердого тела, при котором все его точки описывают окружности с центрами, лежащими на одной прямой, называемой осью вращения.
Если м.т. за любые равные промежутки времени описывает одинаковые дуги, то мы имеем дело с равномерным (т.е. с постоянной по модулю скоростью) движением по окружности.
Скорость , с которой м.т. движется по окружности, называется линейной скоростью. Модуль линейной скорости определяется отношением проходимого м.т. пути 
(длина дуги окружности) к соответствующему промежутку времени 
, т.е.
(1.17)
Рис. 1.8
Но величина линейной скорости будет различной в зависимости от того, как далеко от центра вращения находится м.т.
Чем дальше м.т. находится от оси вращения, тем больше величина ее линейной скорости.
Независимо от положения м.т. на радиусе окружности одинаковыми будут угловые скорости 
, определяемые отношением угла поворота радиуса окружности 
к промежутку времени , за который произошел поворот:
|
|
|
(1.18)
Единицей измерения угловой скорости в системе СИ: 
.
Для равномерного вращения угловая скорость с течением времени не изменяется, т.е. 
.
Время, в течение которого совершается один полный оборот, называется периодом вращения 
. Если за время 
м.т. совершает 
оборотов, то период
(1.19)
Единицей измерения периода в системе СИ: 
.
Число оборотов м.т. в единицу времени называется частотой вращения 
.
(1.20)
Единицей измерения частоты вращения в системе СИ: 
.
Период и частота связаны друг с другом следующим образом:
(1.21)
Модуль постоянной линейной скорости м.т., движущейся по окружности, вычисляется по формуле:
(1.22)
где 
– радиус окружности, описываемой м.т.
Модуль угловой скорости:
(1.23)
Угловая скорость нашей Земли 
.
Изменение направления вектора скорости (он всегда направлен по касательной к окружности) является причиной так называемого центростремительного ускорения 
, направленного к центру окружности и определяемого так:
|
|
|
(1.24)
Так как наша Земля движется по эллиптической орбите, ее движение неравномерное. Зимой Земля движется быстрее около перигелия, а летом медленнее вблизи апагелия, поэтому солнечные сутки длиннее зимой, а летом короче.
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 470; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!