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Movimento circular como um caso frequente de movimento curvilíneo

O próprio círculo é originalmente uma fonteenigmas, bem como suas soluções extraordinárias. Esta figura é usada como o símbolo da eternidade mais comumente usado. Freqüentemente, o círculo se opõe ao quadrado. A imagem da roda e o movimento ao longo da circunferência estão intimamente ligados ao círculo. Nesse processo, as grandes mentes da humanidade não só viram a personificação das leis da mecânica, mas um certo significado filosófico de um constante retorno a si mesmo.

Nos tempos pré-cristãos, o círculo era associadosinal da roda do sol. Alguns pensadores viram em um círculo a personificação de uma linha sem fim, e o movimento de um ponto ao longo de um círculo era um processo eterno. A astrologia viu um signo em um círculo que forma a linha do Zodíaco. Ouroboros é uma cobra que morde a própria cauda, ​​não é apenas mais um símbolo que denota movimento em círculo? Matemáticos e artistas encontraram um significado oculto nesta figura geométrica, e os físicos, estudando o movimento em um círculo, criaram uma plataforma teórica poderosa para explicá-lo usando as leis padrão da mecânica. Na verdade, o movimento curvilíneo é o fenômeno mais comum. O movimento de um corpo em círculo é um caso particular e ideal desse processo diverso.

Considerando uma trajetória de movimento curvapode ser representado como um conjunto de arcos de círculos de raios diferentes. Consequentemente, tanto o movimento ao longo de um círculo quanto o movimento curvilíneo têm aceleração. O movimento sempre ocorre sob a influência da força, enquanto há uma mudança constante na direção do vetor velocidade. A principal condição para o movimento curvilíneo é que o vetor da velocidade do corpo e a força que atua sobre ele tendem a ser direcionados ao longo de linhas retas que se cruzam. Ao contrário do movimento retilíneo, os vetores de força e velocidade têm a mesma direção.

Mesmo se considerarmos o movimento uniforme do corpoem torno da circunferência, então você pode destacar suas principais propriedades e recursos. Em primeiro lugar, este é um exemplo de movimento curvilíneo com velocidade absoluta constante. Em segundo lugar, não se esqueça que se trata de aceleração, que provoca uma mudança constante de direção. Este tipo de aceleração é denominado "centrípeta". De acordo com a definição clássica, com essa aceleração, o corpo se move em um círculo com uma constante de velocidade em valor absoluto, e essa aceleração é direcionada ao longo do raio do círculo em direção ao centro.

Quanto ao vetor velocidade, aqui estamosestamos lidando com uma quantidade direcionada tangencialmente à trajetória. No caso do movimento circular, o ângulo entre o vetor velocidade e o vetor aceleração é de noventa graus. Ao medir a velocidade de um corpo se movendo em círculo, um valor padrão é usado, que é a proporção da distância percorrida em relação ao tempo. Com esta abordagem, a distância percorrida nada mais é do que o comprimento do arco. O movimento angular também pode ser usado. Nesse caso, a medida em grau do ângulo pelo qual o corpo se moverá ao longo de um determinado período de tempo pode ser tomada, ou pode ser expressa em radianos, ou em relação ao comprimento do arco até o raio.

Levando em consideração a constância da velocidade angular emo movimento circular do corpo, vale a pena considerar mais algumas grandezas que caracterizam esse processo. Essa frequência e período, sendo valores próximos, a frequência é sempre inversamente proporcional ao período. Nesse caso, o período é chamado de tempo durante o qual o corpo faz uma revolução completa, e a frequência é o número de revoluções por unidade de intervalo de tempo.

O estudo do movimento corporal em círculo tem uma grandevalor prático. Projetar várias máquinas e mecanismos é impossível sem cálculos precisos. E somente graças às leis da mecânica, é possível realizar um cálculo bastante preciso de vários eixos, rodas, volantes e outros elementos que são abundantes em unidades e mecanismos modernos.