Народна Освіта » Фізика » Тема 3. Динаміка обертального руху по колу.

НАРОДНА ОСВІТА

Тема 3. Динаміка обертального руху по колу.

Ми вже знаємо, шо рівномірний рух тіла по колу — це рух з прискоренням. Цього прискорення, яке називають доцентровим, надає тілу одна або декілька сил, рівнодійна яких напрямлена вздовж радіуса до центра кола.

Згідно з другим законом Ньютона і формулами, за якими визначають доцентрове прискорення, модуль рівнодійної сил, під дією яких тіло рухається коловою траєкторією, дорівнює:

Наприклад, автомобілю, який повертає, рухаючись на шосе, доцентрове прискорення надає сила тертя колеса з дорогою, а планетам, що рухаються навколо Сонця — сила тяжіння ніж планетами і Сонцем.

Підкреслимо, шо рух тіла по колу здійснюється не в результаті дії якихось спеціальних сил, а в результаті реальної дії тіла з іншими тілами (з ниткою, з Землею і таке ін.) Головне, щоб їх результуюча мала відмінну від нуля проекцію на радіус, який сполучає тіло й центр кола. Тому в задачах, як правило, достатньо спроектувати сили на радіус, що сполучає тіло з центром кола, яким воно рухається, і записати основний закон динаміки в проекціях на цей напрям. Розглянемо приклад.

Вага тіла, шо рухається опуклою або увігнутою поверхнею. Рух тіла по опуклому (вгнутому) мосту радіусом R — це рух

по дузі кола з доцентровим прискоренням спрямованим до центра цього кола.

Коли автомобіль знаходиться у верхній точці опуклого мосту, на нього у вертикальному напрямі діють дві сили: сила тяжіння і сила реакції мосту при цьому доцентрове прискорення автомобіля напрямлене вниз (мал.36) За другим законом Ньютона:

звідки сила реакції N (і рівна їй за модулем вага Р):

Отже, під час руху опуклим мостом вага автомобіля менша, ніж на горизонтальній ділянці дороги.

З формули (1) також видно, що чим більшу швидкість N має автомобіль на опуклому мосту, тим відчутніше зменшується вага (оскільки зменшується вираз у дужках). При деякому значенні швидкості ϑ вираз у дужках стає рівним нулю:

звідки швидкість автомобіля

При досягненні такої швидкості вага автомобіля на опуклому мосту дорівнює нулю (стан невагомості).

Можна показати, що під час руху по увігнутому мосту (мал. 37) вага автомобіля зросте в порівнянні з вагою на горизонтальній ділянці, причому в найнижчій точці траєкторії.

 

Це матеріал із довідника "Фізика 9 клас"

 

Категорія: Фізика

Автор: admin от 9-07-2014, 07:08, посмотрело: 4604