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Le mouvement circulaire en tant que cas fréquent de mouvement curviligne

Le cercle lui-même est à l'origine une sourceénigmes, ainsi que leurs solutions extraordinaires. Ce chiffre est utilisé comme le symbole d'éternité le plus couramment utilisé. Le cercle est souvent opposé au carré. L'image de la roue et le mouvement le long de la circonférence sont inextricablement liés au cercle. Dans ce processus, les grands esprits de l'humanité ont non seulement vu l'incarnation des lois de la mécanique, mais une certaine signification philosophique d'un retour constant à soi.

À l'époque préchrétienne, le cercle était associésigne de la roue solaire. Certains penseurs ont vu dans un cercle l'incarnation d'une ligne sans fin, et le mouvement d'un point le long d'un cercle était un processus éternel. L'astrologie a vu un signe dans un cercle qui forme la ligne du zodiaque. Ouroboros est un serpent qui se mord la queue, n'est-ce pas juste un autre symbole qui dénote un mouvement en cercle? Les mathématiciens et les artistes ont trouvé une signification cachée dans cette figure géométrique, et les physiciens, étudiant le mouvement dans un cercle, ont créé une puissante plate-forme théorique pour l'expliquer en utilisant les lois standard de la mécanique. En fait, le mouvement curviligne est le phénomène le plus courant. Le mouvement d'un corps en cercle est un cas particulier et idéal de ce processus diversifié.

Considérant une trajectoire courbe de mouvementil peut être représenté comme un ensemble d'arcs de cercles de rayons différents. Par conséquent, le mouvement le long d'un cercle et le mouvement curviligne ont une accélération. Le mouvement se produit toujours sous l'influence de la force, alors qu'il y a un changement constant dans la direction du vecteur vitesse. La condition principale du mouvement curviligne est que le vecteur vitesse du corps et la force agissant sur lui tendent à être dirigés le long de lignes droites qui se croisent. Contrairement au mouvement rectiligne, les vecteurs de force et de vitesse ont la même direction.

Même si l'on considère le mouvement uniforme du corpsautour de la circonférence, alors ses principales propriétés et caractéristiques peuvent être distinguées. Tout d'abord, il s'agit d'un exemple de mouvement curviligne avec une vitesse absolue constante. Deuxièmement, n'oubliez pas que nous avons affaire à une accélération, qui provoque un changement de direction constant. Ce type d'accélération est appelé "centripète". Selon la définition classique, avec cette accélération, le corps se déplace en cercle avec une vitesse constante en valeur absolue, et cette accélération est dirigée le long du rayon du cercle vers le centre.

Quant au vecteur vitesse, nous voicinous avons affaire à une quantité dirigée tangentiellement à la trajectoire. Dans le cas d'un mouvement circulaire, l'angle entre le vecteur vitesse et le vecteur accélération est de 90 degrés. Lors de la mesure de la vitesse d'un corps se déplaçant en cercle, une valeur standard est utilisée, qui est le rapport de la distance parcourue au temps. Avec cette approche, la distance parcourue n'est rien de plus que la longueur de l'arc. Le mouvement angulaire peut également être utilisé. Dans ce cas, la mesure en degrés de l'angle selon lequel le corps sera déplacé pendant une certaine période de temps peut être prise, ou elle peut être exprimée en radians, ou par rapport à la longueur de l'arc par rapport au rayon.

Tenant compte de la constance de la vitesse angulaire àle mouvement circulaire du corps, il convient de considérer quelques autres quantités qui caractérisent ce processus. Ce sont la fréquence et la période, étant des valeurs proches, la fréquence est toujours inversement proportionnelle à la période. Dans ce cas, la période est appelée le temps pendant lequel le corps fait un tour complet, et la fréquence est le nombre de tours par intervalle de temps unitaire.

L'étude du mouvement du corps en cercle a un énormevaleur pratique. La conception de diverses machines et mécanismes est impossible sans calculs précis. Et ce n'est que grâce aux lois de la mécanique qu'il est possible d'effectuer un calcul assez précis de divers arbres, roues, volants d'inertie et autres éléments abondants dans les unités et mécanismes modernes.