• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Ruch obrotowy

    Przeczytaj także...
    Prędkość obrotowa ciała – liczba obrotów tego ciała wykonywana w jednostce czasu (np.: sekunda, minuta, godzina, dzień, rok). Powszechnie stosowana jako parametr określający własności wszelkiego rodzaju maszyn energetycznych (silników i maszyn roboczych) oraz brył fizycznych (np. planet). Oznaczana jest zazwyczaj literą n.Linia prosta lub prosta – jedno z podstawowych pojęć geometrii, szczególny przypadek nieograniczonej z obydwu stron krzywej o nieskończonym promieniu krzywizny w każdym punkcie.
    Okrąg – brzeg koła; zbiór wszystkich punktów płaszczyzny euklidesowej odległych od ustalonego punktu, nazywanego środkiem, o zadaną odległość, nazywaną promieniem.

    Ruch obrotowy bryły sztywnej – taki ruch, w którym wszystkie punkty bryły poruszają się po okręgach o środkach leżących na jednej prostej zwanej osią obrotu. Np. ruch Ziemi wokół własnej osi. Jest to ruch złożony z ruchu postępowego środka masy danego ciała oraz ruchu obrotowego względem pewnej osi. Środek masy ciała można uważać za punkt materialny. Do opisania ruchu obrotowego używa się odmiennych pojęć od używanych do opisania ruchu postępowego.

    Bryła sztywna (inaczej: ciało sztywne, ciało rozciągłe) - pojęcie używane w fizyce oznaczające ciało fizyczne, którego elementy (części, punkty materialne) nie mogą się względem siebie przemieszczać. Jest to idealizacja ciał fizycznych, obiekty w których uwzględnia się możliwe zmiany położeń ich punktów względem siebie, określa się mianem ośrodków ciągłych. Bryła sztywna w ogólnym przypadku posiada sześć stopni swobody.Ruch posuwisto-zwrotny – rodzaj ruchu, w którym ciało porusza się ruchem prostoliniowym po pewnym odcinku. Kierunek ruchu nie ulega zmianie, natomiast jego zwrot zmienia się cyklicznie. W zależności od użytego mechanizmu zmiany te mogą mieć zarówno charakter harmoniczny (tłok na rysunku po prawej) jak też przerywany (zawory na rysunku).

    Podstawowym prawem opisującym ruch bryły sztywnej jest druga zasada dynamiki ruchu obrotowego:

    gdzie

    Druga zasada dynamiki ruchu obrotowego - sformułowanie II zasady dynamiki dla ruchu obrotowego bryły sztywnej wokół stałej (nie obracającej się w przestrzeni) osi. Dotyczy np. sytuacji, gdy oś obrotu jest wymuszona przez zewnętrzne więzy. Mówi ona, że jeśli na pewne ciało, o momencie bezwładności względem tej osi równym I, działają zewnętrzne siły, które wywierają na to ciało wypadkowy moment siły M, to w wyniku tego ciało będzie obracać się z przyspieszeniem kątowym takim, że:Ruch w fizyce – zmiana położenia ciała odbywająca się w czasie względem określonego układu odniesienia uznanego za nieruchomy.

    gdzie M jest momentem siły względem obranego punktu odniesienia, a L – krętem (momentem pędu) względem tego samego punktu odniesienia.

    Środek masy ciała lub układu ciał – punkt, w którym skupiona jest cała masa w opisie układu jako masy punktowej. Pojęcie to jest wykorzystywane także w geometrii.Ruch obrotowy Ziemi (ruch wirowy Ziemi) – obrót Ziemi wokół własnej osi z zachodu na wschód. Okres między kolejnymi górowaniami Słońca nad danym południkiem nazywamy dobą słoneczną i wynosi 24 godziny. Czas jednego obrotu względem odległych gwiazd wynosi 23 godziny 56 minut i 4,1 sekundy. Okres ten nazywa się dobą gwiazdową. Na równiku prędkość liniowa wywołana obrotem Ziemi wynosi około 1667  km/h, zmniejsza się ona w miarę oddalania się od równika i na biegunach wynosi 0 km/godz. Tam gdzie na powierzchnię Ziemi padają promienie słoneczne, panuje dzień, na pozostałym obszarze panuje noc. Ruch obrotowy Ziemi jest przyczyną występowania zjawiska dnia i nocy. Prędkość kątowa Ziemi wynosi 360° w ciągu 24 godzin, 15° w ciągu 1 godziny i 1° w ciągu 4 minut.

    Jeżeli obrót odbywa się względem osi stałej lub sztywnej wówczas druga zasada dynamiki dla ruchu obrotowego może być napisana w następujący sposób:

    gdzie M oznacza moment siły a I moment bezwładności względem osi obrotu.

    Oś obrotu – prosta w przestrzeni określająca kierunek obrotu danego ciała. Wyznacza ona układ odniesienia, względem którego wyznacza się moment bezwładności ciała. Prędkość kątowa jest zawsze równoległa do osi obrotu.Moment siły (moment obrotowy) siły F względem punktu O – iloczyn wektorowy promienia wodzącego r, o początku w punkcie O i końcu w punkcie przyłożenia siły, oraz siły F:

    Gdy brak momentu sił zewnętrznych (M = 0), z pierwszego wzoru można otrzymać równanie ilustrujące zasadę zachowania momentu pędu

    Gdy oś obrotu jest ustalona, brak momentu sił oznacza stałość prędkości kątowej, ponieważ

    Punkt materialny (masa punktowa) – ciało fizyczne obdarzone masą, ale mające nieskończenie małe rozmiary (będące punktem).Ruch jednostajny po okręgu – ruch po torze o kształcie okręgu z prędkością o stałej wartości, tzn. | v → | = const {displaystyle |{vec {v}}|={ ext{const}}} . Ruch jednostajny po okręgu jest ruchem niejednostajnie przyspieszonym, tzn. kierunek i zwrot wektorów przyspieszenia a → {displaystyle {vec {a}}} i prędkości v → {displaystyle {vec {v}}} zmieniają się cały czas w trakcie ruchu, nie zmieniają się natomiast ich wartości.

    co przy stałości I oznacza

    Ruch postępowy punktu materialnego jest to każdy ruch tego punktu opisywany przy użyciu wielkości charakterystycznych dla ruchu postępowegoMoment bezwładności – miara bezwładności ciała w ruchu obrotowym względem określonej, ustalonej osi obrotu. Im większy moment, tym trudniej zmienić ruch obrotowy ciała, np. rozkręcić dane ciało lub zmniejszyć jego prędkość kątową. Moment bezwładności odgrywa prawie taką samą rolę w dynamice ruchu obrotowego jak masa w dynamice ruchu postępowego, opisując relacje między momentem pędu, energią kinetyczną a prędkością kątową jak masa między pędem, energią kinetyczną a prędkością. Moment bezwładności zależy od osi obrotu ciała, a w ogólnym przypadku jest tensorem.

    Ruch taki nazywany jest jednostajnym ruchem obrotowym.

    Zobacz też[]

  • ruch harmoniczny
  • ruch postępowy
  • ruch posuwisto-zwrotny
  • prędkość obrotowa
  • druga zasada dynamiki ruchu obrotowego
  • Ruch harmoniczny - drgania opisane funkcją sinusoidalną (harmoniczną). Jest to najprostszy w opisie matematycznym rodzaj drgań.



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Reklama