Рух тіла по колу

У природі та техніці дуже часто зустрічається криволінійний рух. Він складніший за прямолінійний, тому що існує безліч криволінійних траєкторій; цей рух завжди прискорений, навіть коли модуль швидкості не змінюється. Але рух по будь-якій криволінійній траєкторії можна приблизно уявити як рух по дугах кола.

При русі тіла по колу напрямок вектора швидкості змінюється від точки до точки. Тому коли кажуть про швидкість такого руху, мають на увазі миттєву швидкість. Вектор швидкості спрямовано по дотичній до кола, а вектор переміщення — по хордах.

Рівномірний рух по колу — це рух, під час якого модуль швидкості руху не змінюється, змінюється тільки її напрямок. Прискорення такого руху завжди спрямоване до центру кола і називається доцентровим. Для того щоб знайти прискорення тіла, яке рухається по колу, необхідно квадрат швидкості поділити на радіус кола.

Крім прискорення, рух тіла по колу характеризують такі величини:

1. Період обертання тіла — це час, за який тіло робить один повний оберт. Період обертання позначається літерою Т та вимірюється в секундах.

2. Частота обертання тіла — це число обертів за одиницю часу. Частота обертання позначається літерою ν та вимірюється в герцах. Для того щоб знайти частоту, треба одиницю поділити на період.

3. Лінійна швидкість — відношення переміщення тіла до часу. Для того щоб знайти лінійну швидкість тіла по колу, необхідно довжину кола поділити на період (довжина кола дорівнює 2π помножити на радіус).

4. Кутова швидкість — фізична величина, яка дорівнює відношенню кута повороту радіуса кола, по якому рухається тіло, до часу руху. Кутова швидкість позначається літерою ω та вимірюється в радіанах, поділених на секунду. Знайти кутову швидкість можна, поділивши 2π на період. Кутова швидкість і лінійна між собою пов’язані. Для того щоб знайти лінійну швидкість, необхідно кутову швидкість помножити на радіус кола.