Kiirus ühtlasel ringjoonelisel liikumisel

10. klass > Füüsika > 2. Mehaanika

Ühtlaseks ringjooneliseks liikumiseks nimetatakse lii­ku­mist, kus keha liigub ringjoonelisel trajek­too­ril ning tema kiiruse mooduli väärtus (joonkiirus) ajas ei muu­tu.

v1 = v2 = v3 = v4 = …

Tuleb rõhutada, et ringjooneliselt liikuva keha kiirus kui vektor muutub pidevalt, sest muutub kiirusvek­tori suund.

133

Ringjoonelise liikumise kirjeldamiseks kasutatakse pöör­denurka φ – so kesknurk, mis jääb raadiuse algse ning pöördunud asendi vahele.

136

Pöördenurka mõõdetakse radiaanides. 1 radiaan on selline kesknurk, mille korral nurga haarade vahele jääva kaare pikkus on võrdne ringjoone raadiusega.

134

Nurkkiirus on füüsikaline suurus, mis iseloomustab keha trajektoori raadiuse poolt ajavahemikus Δt kae­tavat pöör­de­nurka φ:

135

Nurkkiirust mõõdetakse radiaanides sekundis: 1 rad/s

137

(Muutumatut) kiirust, millega keha liigub mööda ringjoone kaart nimetatakse keha joonkiiruseks (v). Keha poolt läbitud kaare (tee)pikkus l on võrdeline trajektoori raadiuse r ja pöördenurgaga φ:

138

Joonkiirus v on seega samuti võrdeline trajektoori raadiusega r ja nurkkiirusega 139:

140

141

Ajavahemikku, mille jooksul läbib keha ühe täisringi (teeb täispöörde), nimetatakse pöörlemis­perioodiks (T).

Füüsikalist suurust, mis iseloomustab täispöörete arvu ajaühikus nimetatakse keha pöörlemis­sa­ge­duseks 142.

143         144

Ühe täispoorde korral kaetakse pöördenurk φ = 360° = π rad. Nii saame avaldada nurkkiiruse 139 pöör­lemis­sageduse f ja/või –perioodi T kaudu:

145

146