§ 1.10. Равномерное движение точки по окружности

Равномерное движение материальной точки по окружности - движение, при котором материальная точка (тело) за равные промежутки времени проходит равные по длине дуги окружности.

Равномерное движение по окружности - частный случай криволинейного движения. Это движение с ускорением, хотя оно происходит с постоянной по модулю скоростью.

O

φ

Рис. 1.18

O

φ

Рис. 1.18

Угловая скорость

где угол поворота произвольного радиус-вектора от начального положения; t – время, за которое произошел этот поворот.

При равномерном движении материальной точки по окружности ω = const.

Единица угловой скорости: радиан в секунду (рад/с).

Период вращения Т - время, за которое точка совершает один полный оборот по окружности, т. е. поворачивается на угол 2π.

Частота вращения n - число полных оборотов, совершаемых точкой при равномерном ее движении по окружности, в единицу времени:

Единица частоты: секунда в минус первой степени ().

• Тангенциальная составляющая ускорения при равномерном движении точки по окружности равна нулю:

.

• Нормальная составляющая ускорения (центростремительное ускорение)

r

O

Рис. 1.19

r

O

Рис. 1.19

Ускорение материальной точки, равномерно движущейся по окружности в любой ее точке, центростремительное.

Связь между приведенными величинами

Глава 2. Основы ДинамикИ

§ 2.1. Первый закон Ньютона. Масса. Сила

Динамика - раздел механики, в котором изучаются причины возникновения механического движения. Динамика оперирует такими понятиями, как масса, сила, импульс, энергия. Динамика, базирующаяся на законах Ньютона, называется классической динамикой. Классическая динамика описывает движения объектов со скоростями от долей миллиметров в секунду до километров в секунду.

Первый закон Ньютона. Материальная точка (тело) сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока воздействие со стороны других тел не заставит ее изменить это состояние.

Первый закон Ньютона утверждает существование инерциальных систем отсчета: систем отсчета, относительно которых поступательно движущиеся тела сохраняют свою скорость постоянной, если на них не действуют другие тела (или действие других тел компенсируется).

Инерциальная система отсчета - система отсчета, относительно которой свободная материальная точка, не подверженная воздействию других тел, движется равномерно и прямолинейно, или, как говорят, по инерции.

Неинерциальная система отсчета - система отсчета, движущаяся относительно инерциальной системы с ускорением.

Инертность тел - свойство, присущее всем телам и заключающееся в том, что тела оказывают сопротивление изменению их скорости (как по модулю, так и по направлению).

Масса тела - физическая величина, являющаяся мерой его инерционных (инертная масса) и гравитационных (гравитационная масса) свойств.

Единица массы: килограмм (кг).

Для описания воздействия, упоминаемого в первом законе Ньютона, вводят понятие силы. Под действием сил тела либо изменяют скорость движения, т. е. приобретают ускорения (динамическое проявление сил), либо деформируются, т. е. изменяют свою форму и размеры (статическое проявление сил).

Сила - векторная величина, являющаяся мерой механического воздействия на тело со стороны других тел или полей, в результате которого тело приобретает ускорение или изменяет свою форму и размеры.

В каждый момент времени сила характеризуется числовым значением, направлением в пространстве и точкой приложения.