Вращательное движение. Угловая скорость и угловое ускорение.
Рассмотрим движение материальной точки по окружности радиуса . За время ее положение изменится на угол . Углы поворота рассматриваются как векторы. Модуль вектора равен углу поворота, а его направление совпадает с направлением поступательного движения острия винта, головка которого вращается в направлении движения точки по окружности, то есть подчиняется правилу правого винта.
Угловой скоростью называется векторная величина, равная первой производной угла поворота по времени
,
Она направлена по оси вращения по правилу правого винта. Ее размерность [w]= с-1., а единица – рад/сек. Линейная скорость точки равна == | |
Рис.5. |
Если , то вращение равномерное и его можно охарактеризовать периодом обращения Т (время за которое точка совершает полный оборот, то есть поворачивается на ), = Т соответствует = . Таким образом, , откуда . | |
Рис. 6. |
Число полных оборотов за единицу времени называется частотой, . Откуда .
Угловым ускорением называется первая производная угловой скорости по времени, .
Рис.7. | Рис.8. |
При ускоренном движении сонапрвлено с , при замедленном – противоположно направлению .
Тангенциальная составляющая ускорения равна , а так как , то . Для нормальной составляющей имеем . В случае равнопеременного движения по окружности ()
, .
Связь между линейными и угловыми величинами:
, , , .