/ / การเคลื่อนไหวเป็นวงกลมบ่อยครั้งของการเคลื่อนไหวโค้ง

การเคลื่อนไหวแบบวงกลมเป็นกรณีของการเคลื่อนไหวโค้งบ่อยๆ

เดิมทีวงกลมนั้นเป็นแหล่งกำเนิดปริศนารวมถึงวิธีแก้ปัญหาที่ไม่ธรรมดา ตัวเลขนี้ใช้เป็นสัญลักษณ์แห่งนิรันดรนิยมใช้กันมากที่สุด บ่อยครั้งที่วงกลมตรงข้ามกับสี่เหลี่ยมจัตุรัส ภาพของวงล้อและการเคลื่อนไหวในวงกลมนั้นเชื่อมโยงกับวงกลมอย่างแยกไม่ออก ในกระบวนการนี้ จิตใจที่ยิ่งใหญ่ของมนุษยชาติไม่เพียงแต่มองเห็นร่างของกฎแห่งกลศาสตร์ในชีวิตเท่านั้น แต่ยังเห็นความหมายทางปรัชญาบางประการของการกลับมาสู่ตัวเองอย่างต่อเนื่อง

ในสมัยก่อนคริสต์ศักราช วงกลมมีความเกี่ยวข้องกันป้ายล้อดวงอาทิตย์ นักคิดบางคนเห็นเส้นที่ไม่มีที่สิ้นสุดเป็นวงกลม และการเคลื่อนที่ของจุดในวงกลมนั้นเป็นกระบวนการที่คงอยู่ชั่วนิรันดร์ โหราศาสตร์เห็นสัญลักษณ์ในวงกลมที่เป็นแนวของจักรราศี Ouroboros เป็นงูที่กัดหางของมันเอง มันเป็นเพียงสัญลักษณ์อื่นที่แสดงถึงการเคลื่อนไหวในวงกลมไม่ใช่หรือ? นักคณิตศาสตร์และศิลปินพบความหมายที่ซ่อนอยู่ในรูปทรงเรขาคณิตนี้ และนักฟิสิกส์ที่ศึกษาการเคลื่อนที่เป็นวงกลม ได้สร้างแพลตฟอร์มทางทฤษฎีที่ทรงพลังสำหรับการอธิบายโดยใช้กฎมาตรฐานของกลศาสตร์ อันที่จริง การเคลื่อนไหวโค้งเป็นปรากฏการณ์ที่พบบ่อยที่สุด การเคลื่อนไหวของร่างกายในวงกลมเป็นกรณีพิเศษในอุดมคติของกระบวนการที่หลากหลายนี้

พิจารณาวิถีการเคลื่อนที่แบบโค้งมันสามารถแสดงเป็นชุดของส่วนโค้งจากวงกลมที่มีรัศมีต่างกัน ดังนั้นทั้งการเคลื่อนที่ในแนววงกลมและการเคลื่อนที่แบบโค้งก็มีอัตราเร่ง การเคลื่อนที่เกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของแรงเสมอ ในขณะที่ทิศทางของเวกเตอร์ความเร็วมีการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง เงื่อนไขหลักสำหรับการเคลื่อนที่แบบโค้งคือเวกเตอร์ความเร็วของร่างกายและแรงที่กระทำต่อมันมักจะมุ่งตรงไปตามเส้นตรงที่ตัดกัน ตรงกันข้ามกับการเคลื่อนที่เป็นเส้นตรง เวกเตอร์ของแรงและความเร็วมีทิศทางเดียวกัน

แม้ว่าเราจะพิจารณาการเคลื่อนไหวของร่างกายที่สม่ำเสมอรอบเส้นรอบวง จากนั้นคุณสามารถเน้นคุณสมบัติหลักและคุณสมบัติ ประการแรก นี่คือตัวอย่างการเคลื่อนที่ในแนวโค้งด้วยความเร็วสัมบูรณ์คงที่ ประการที่สอง อย่าลืมว่าเรากำลังเผชิญกับการเร่งความเร็ว ซึ่งกระตุ้นให้เกิดการเปลี่ยนทิศทางอย่างต่อเนื่อง ความเร่งประเภทนี้เรียกว่า "ศูนย์กลาง" ตามคำจำกัดความคลาสสิก ด้วยความเร่งนี้ ร่างกายจะเคลื่อนที่เป็นวงกลมโดยมีค่าคงที่ความเร็วเป็นค่าสัมบูรณ์ และความเร่งนี้มุ่งตรงไปตามรัศมีของวงกลมไปยังจุดศูนย์กลาง

สำหรับเวกเตอร์ความเร็ว ตรงนี้คือเรากำลังเผชิญกับปริมาณที่พุ่งตรงไปยังวิถีโคจร ในกรณีของการเคลื่อนที่แบบวงกลม มุมระหว่างเวกเตอร์ความเร็วกับเวกเตอร์ความเร่งจะเท่ากับเก้าสิบองศา เมื่อวัดความเร็วของวัตถุที่เคลื่อนที่เป็นวงกลม จะใช้ค่ามาตรฐานซึ่งเป็นอัตราส่วนของระยะทางที่เดินทางต่อเวลา ด้วยวิธีการนี้ ระยะทางที่เดินทางนั้นไม่มีอะไรมากไปกว่าความยาวของส่วนโค้ง สามารถใช้การเคลื่อนไหวเชิงมุมได้ ในกรณีนี้ การวัดองศาของมุมที่ร่างกายจะเคลื่อนที่ในช่วงระยะเวลาหนึ่งสามารถทำได้ หรือสามารถแสดงเป็นเรเดียน หรือสัมพันธ์กับความยาวของส่วนโค้งถึงรัศมี

โดยคำนึงถึงค่าคงตัวของความเร็วเชิงมุมที่การเคลื่อนที่เป็นวงกลมของร่างกายควรพิจารณาปริมาณเพิ่มเติมอีกสองสามตัวที่เป็นลักษณะของกระบวนการนี้ ความถี่และคาบนี้เป็นค่าที่ใกล้เคียงกัน ความถี่จะเป็นสัดส่วนผกผันกับคาบเสมอ ในกรณีนี้เรียกว่าระยะเวลาที่ร่างกายทำการปฏิวัติเต็มรูปแบบและความถี่คือจำนวนรอบต่อช่วงเวลาหนึ่งหน่วย

การศึกษาการเคลื่อนไหวของร่างกายในวงกลมมีขนาดใหญ่มูลค่าในทางปฏิบัติ การออกแบบเครื่องจักรและกลไกต่างๆ เป็นไปไม่ได้หากไม่มีการคำนวณที่แม่นยำ และต้องขอบคุณกฎของกลไกเท่านั้นที่ทำให้การคำนวณเพลา ล้อ มู่เล่ และองค์ประกอบอื่น ๆ ที่มีอยู่มากมายในหน่วยและกลไกที่ทันสมัยเป็นไปอย่างถูกต้องแม่นยำ