周期运动

海盗船——机械振动

行星——圆周运动

机械波

如果运动物体从任一时刻开始,每经过一定的时间,它的位移、速度、加速度等完全恢复到与该时刻的相同,这种运动就叫做周期运动,每重复一次运动所需的时间叫做周期,用字母\(T\)表示。

本章我们要学习三种典型的周期运动:圆周运动、机械振动、机械波

首先学习本章的A节 匀速圆周运动

第四章 A 匀速圆周运动

1.圆周运动(circular motion)

质点沿着圆周所做的运动,就是圆周运动。

生活中常见的圆周运动

摩天轮上的轿厢

旋转木马上的游客

旋转餐厅的座椅

!注意:摩天轮本身的运动是转动,只有上面的轿厢做的才是圆周运动。

2、质点做圆周运动的条件

抡动细绳使小球做圆周运动,感受手对绳的拉力,并说明为什么?

要使小球做圆周运动,必须对小球施加一个指向圆心的力,此处是绳子的拉力。

圆盘对小物体的摩擦力。

小物体在随圆盘一起做圆周运动。这种情况下是哪个力作为指向圆心的力?

2、质点做圆周运动的条件

如果质点做圆周运动,质点一定会受到向心力的作用,这个向心力不断改变质点运动的方向,并始终沿着半径指向圆心。

3、圆周运动的快慢

(1)线速度(linear velocity)的大小。

质点经过的圆弧长度\(s\)与所用的时间\(t\)之比就是质点的线速度的大小。线速度用符号\(v\)表示,则有

 

线速度的单位是m/s。

\(v=\frac{s}{t}\)

3、圆周运动的快慢

在旋转陀螺表面滴几滴带颜色的水

水滴沿切线飞出

旋转砂轮上飞溅的火星沿切线飞出

(2)线速度的方向。

质点做圆周运动时,线速度的方向就是质点所在圆周位置的切线方向

3、圆周运动的快慢

(3)匀速圆周运动(uniform circular motion)

如果做圆周运动的质点的线速度大小保持不变,或者说在相等时间内通过的圆弧长度相等,这种圆周运动就叫做匀速圆周运动。

!注意:线速度大小不变,方向时刻变化,因此匀速圆周运动中线速度是变化的。

已知地球与太阳之间的距离为

线速度的方向为切线方向的一个例子

3、圆周运动的快慢

线速度的方向

3、圆周运动的快慢

网上授课:第四章 A 匀速圆周运动

By fjphysics

网上授课:第四章 A 匀速圆周运动

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