فیزیک

گروه آموزشی تعاملی فیزیک(ILP)- دانشگاه شهید رجایی- سهیلا صادقی

حرکت دایره ای

حركت يكنواخت دايروي

مثالهاي مختلفي از حركت دايروي وجود دارد.

    يك نمونه خاص از اين حركت‌ها در زير تعريف شده است:
 حركت يكنواخت دايروي حركتي است كه جسم در يك مسير حلقوي با تندي ثابت حركت كند. شكل زير نمونه‌اي از حركت دايروي يكنواخت را نشان مي‌دهد در اين تصوير هواپيماي كوچكي توسط كابل كنترل مي‌شود.

    تندي هواپيما به عنوان اندازه سرعت تعريف مي‌شود و از آنجا كه تندي ثابت است بنابراين طول بردارهاي سرعت در شكل بالا يكسان مي‌باشد.
    گاهي مواقع بهتر است حركت يكنواخت دايروي را با دور تناوب حركت مشخص كنيم. زماني كه لازم است تا متحرّك يك دور كامل از مسير دايروي را طي كند به عنوان دوره تناوب T حركت شناخته مي‌شود. رابطه‌اي مشخص بين تندي و دوره تناوب حركت وجود دارد.

 

    اگر تندي و شعاع حركت مشخص باشد آنگاه مي‌توان دوره تناوب را به دست آورد و بالعكس.
به مثال زير توجّه كنيد.

    چرخهاي ماشيني به شعاع است و در هر دقيقه ٨٣٠ دور (٨٣٠rev) مي‌زند. تندي بيروني ترين ناحيه چرخ را به دست آوريد.

    راهنمايي:
تندي v را مي‌توان از رابطه به دست آورد. اما در مرحله اوّل بايستي T را به دست آوريم. دوره تناوب (T) عبارت از زمان يك دوران كامل مي‌باشد. از آنجا كه تندي بر حسب متر بر ثانيه محاسبه مي‌گردد بنابراين بايستي دوره تناوب بر حسب ثانيه به دست آيد.

    حل:
از آنجا كه چرخ در هر دقيقه ٨٣٠ دور مي‌زند زمان لازم براي يك چرخش كامل برابر است با:

حال به‌كمك رابطه (١) خواهيم داشت:

    تعريف حركت دايروي يكنواخت بر اين موضوع تأكيد دارد كه اندازه سرعت در هر لحظه ثابت است. اين نكته هم كه جهت بردار سرعت ثابت نيست نيز قابل توجّه مي‌باشد.

    به عنوان مثال در شكل بالا جهت بردار سرعت در حول دايره تغيير مي‌كند. هر تغييري در سرعت (اگر چه فقط به واسطه تغيير جهت باشد) به معني وقوع حركت شتابدار است. به اين نوع خاص شتاب، شتاب مركزگرا مي‌گويند زيرا همانطور كه در درس آينده خواهيد ديد، جهت آن به سمت مركز حركت دوراني مي‌باشد.

+ نوشته شده در  دوشنبه یکم خرداد 1385ساعت 13:6  توسط سهیلا صادقی  |