Побудуємо схему руху, пов’язавши систему відліку з землею.
2) Оскільки даний рух є рівноприскореним, то він складається з однієї ділянки, яку ми опишемо, використовуючи закони рівнозмінного руху.
3) Для полегшення розв’язку задачі вважатимемо, що вісь координат ОY напрямлена вздовж руху тіла вертикально вниз, перпендикулярно до поверхні землі, та в момент час t=0 тіло знаходилось в початку координат, на висоті h над поверхнею землі. На схемі руху позначимо початкову та кінцеву координати, вектори початкової, кінцевої швидкості та прискорення
Перiод обертання T(c)T(c) – час, за який тiло здiйснює повний оберт. Якщо за деякий час tt було здiйснено NN обертiв, то перiод:T=tNT=tNЧастота обертання ν(c−1,Гц)ν(c−1,Гц) – кiлькiсть повних обертiв, якi здiйснить тiло за одиницю часу. Якщо за деякий час tt було здiйснено NN обертiв, то частота:ν=Nt=1Tν=Nt=1TКут повороту ΔφΔφ (рад) – кут, на який повертається радiус кола, спрямований з центра до дослiджуваної точки за час руху тiла ΔtΔt. У секцiї 11 ми розглядали зв’язок кута в радiанах із довжиною дуги та радiусом кола.φ=lR⇒l=Rφφ=lR⇒l=RφЛiнiйна швидкiсть υυ (м/с) – дорiвнює довжинi дуги, яку проходить тiло за одиницю часу tt. Лiнiйна швидкiсть завжди спрямована по дотичнiй до траєкторiї, а у випадку рiвномiрного руху по колу рiвна за модулем у кожнiй точцi. Тiло здiйснює повний оберт, тобто проходить довжину дуги, що дорiвнює довжинi кола, за час TT (перiод). Довжина кола L=2πRL=2πR.υ=LT=2πRT=2πνRυ=LT=2πRT=2πνRКутова швидкiсть ω(рад/с)ω(рад/с) – дорiвнює вiдношенню кута повороту до часу ΔtΔt, за який цей поворот було здiйснено. Повний оберт вiдповiдає кутові повороту 2π2π. Час, за який здiйснюється повний оберт, – перiод TT.ω=ΔφΔt=2πT=2πνω=ΔφΔt=2πT=2πνЗв’язок мiж лiнiйною та кутовою швидкiстю Якщо порiвняти одержані вирази для лiнiйної (υ=2πνR)(υ=2πνR) та кутової швидкості (ω=2πν)(ω=2πν), видно, що зв’язок мiж цими швидкостями:υ=ωRυ=ωRЦей вираз також випливає зі зв’язку кута повороту з довжиною дуги i радiусом:l=Rφ⇒|:t |l=Rφ⇒|:t |⇒lt⇒lt=Rφt⇒|υ=Rφt⇒|υ=lt,ω=lt,ω=φt|=φt|⇒υ⇒υ=ωR=ωRДоцентрове прискорення aД(м/c2)aД(м/c2) – прискорення, що в будь-якiй точцi спрямоване перпендикулярно до швидкостi. Під час рівномірного руху по колу радiуса RR зi швидкiстю υ.υ.aД=υ2RaД=υ2RЯкщо цiкавитесь детальним виведенням цiєї формули, розберiть наступний пiдрозділ.
Побудуємо схему руху, пов’язавши систему відліку з землею.
2) Оскільки даний рух є рівноприскореним, то він складається з однієї ділянки, яку ми опишемо, використовуючи закони рівнозмінного руху.
3) Для полегшення розв’язку задачі вважатимемо, що вісь координат ОY напрямлена вздовж руху тіла вертикально вниз, перпендикулярно до поверхні землі, та в момент час t=0 тіло знаходилось в початку координат, на висоті h над поверхнею землі. На схемі руху позначимо початкову та кінцеву координати, вектори початкової, кінцевої швидкості та прискорення
Тiло здiйснює повний оберт, тобто проходить довжину дуги, що дорiвнює довжинi кола, за час TT (перiод). Довжина кола L=2πRL=2πR.υ=LT=2πRT=2πνRυ=LT=2πRT=2πνRКутова швидкiсть ω(рад/с)ω(рад/с) – дорiвнює вiдношенню кута повороту до часу ΔtΔt, за який цей поворот було здiйснено. Повний оберт вiдповiдає кутові повороту 2π2π. Час, за який здiйснюється повний оберт, – перiод TT.ω=ΔφΔt=2πT=2πνω=ΔφΔt=2πT=2πνЗв’язок мiж лiнiйною та кутовою швидкiстю Якщо порiвняти одержані вирази для лiнiйної (υ=2πνR)(υ=2πνR) та кутової швидкості (ω=2πν)(ω=2πν), видно, що зв’язок мiж цими швидкостями:υ=ωRυ=ωRЦей вираз також випливає зі зв’язку кута повороту з довжиною дуги i радiусом:l=Rφ⇒|:t |l=Rφ⇒|:t |⇒lt⇒lt=Rφt⇒|υ=Rφt⇒|υ=lt,ω=lt,ω=φt|=φt|⇒υ⇒υ=ωR=ωRДоцентрове прискорення aД(м/c2)aД(м/c2) – прискорення, що в будь-якiй точцi спрямоване перпендикулярно до швидкостi. Під час рівномірного руху по колу радiуса RR зi швидкiстю υ.υ.aД=υ2RaД=υ2RЯкщо цiкавитесь детальним виведенням цiєї формули, розберiть наступний пiдрозділ.