Фізика 10 клас · За підручником Бар'яхтара, Довгого, Божинової, Кірюхіної
Що таке рівномірний рух по колу?
Визначення
Рух тіла по колу зі сталою за модулем лінійною швидкістю.
Головна особливість
Швидкість змінює напрям, але не модуль — тому рух є прискореним.
Напрям швидкості
У кожній точці кола — дотично до траєкторії.
Кутова швидкість ω
Визначення
Фізична величина, що дорівнює куту повороту радіуса за одиницю часу.
де φ — кут повороту (рад), t — час (с)
Зв'язок з лінійною швидкістю
де R — радіус кола
Частота обертання n (ν)
Визначення
Кількість повних обертів за одиницю часу.
Одиниця вимірювання: Гц (1/с)
Зв'язок з кутовою швидкістю
Доцентрове (нормальне) прискорення
Визначення
Прискорення, спрямоване до центра кола, що характеризує зміну напряму швидкості.
Формула
Напрям
Завжди перпендикулярний до швидкості, спрямований до центра кола.
Чому прискорення «доцентрове»?
Модуль швидкості сталий
При рівномірному русі по колу |v| = const, але напрям вектора постійно змінюється.
Зміна напряму — це прискорення
Зміна вектора швидкості за часом і є прискорення, яке завжди спрямоване до центра.
Закон інерції
Без доцентрового прискорення тіло рухалося б прямолінійно — по дотичній до кола.
Задача 1 — Знайти кутову швидкість
Умова
Колесо робить 5 обертів за 2 секунди. Знайти кутову швидкість.
Розв'язання
Знаходимо частоту обертання:
Знаходимо кутову швидкість:
Задача 3 — Знайти лінійну швидкість і прискорення
Умова
Супутник обертається по колу радіусом R = 7 000 км з періодом T = 6 000 с. Знайти v та a.
Розв'язання
Переводимо: R = 7·10⁶ м
Типові помилки при розв'язуванні задач
⚠ Плутати n та ω
Частота n вимірюється в Гц, кутова швидкість ω — у рад/с. Пам'ятай: ω = 2πn — вони відрізняються в 2π разів!
⚠ Радіус у кілометрах
Завжди переводь радіус у метри перед підстановкою у формули. R = 7 000 км = 7·10⁶ м.
⚠ «Рівномірний» = без прискорення?
Хибна думка! Рівномірний рух по колу є прискореним — доцентрове прискорення існує завжди, навіть якщо модуль швидкості сталий.
Рівномірний рух матеріальної точки по колу