内容正文:
6.1 圆周运动
将自行车后轮架起,转动脚踏板,注 意观察:大、小两个齿轮边缘上的点,哪 个运动得更快些?同一个齿轮上到转轴的 距离不同的点,哪个运动得更快些?
关于圆周运动的快慢, 的描述方法
(一)线速度
自行车前进时,由于链条不可伸长,也不会脱离齿轮打滑,因而大、小齿轮边缘的点在相等时间内 通过的弧长是相等的,即线速度大小相等。但同时也可注 意到,由于两个齿轮的半径不同,相等时间内它们转过的 角度不同。我们引入角速度这个物理量来描述做圆周运动 的物体绕圆心转动的快慢。
二、角速度
2、匀速圆周运动是角速度不变 的圆周运动。
由于匀速圆周运动是线速度大小不变的运动,物体在 相等时间内通过的弧长相等,所以物体在相等时间内转过 的角度也相等。因此可以说,匀速圆周运动是角速度不变 的圆周运动。
三、周期
圆周运动有其特殊性,物体运动一周后又会返回到初 始位置,周而复始地运动着。如坐在旋转木马上的小孩运动一周后又回到他开始的位置(图 6.1-4)。为了描述圆周 运动的这种周期性,常常需要周期这个物理量。做匀速圆周运动的物体,运动一周所用的时间叫作周 期(period),用 T 表示。周期也是常用的物理量,它的单位与时间的单位相同。
(1)周期定义:做匀速圆周运动的物体,运动一周所用的时间。
(2)符号:用T表示。
(3)单位:国际单位制中,周期的单位是秒,符号:s。
(4)频率:
①单位时间内完成圆周运动的次数
②f×T=1
③单位:Hz
④标量
1、周期
技术中常用转速来描述物体做圆周运动的快慢。转速 是指物体转动的圈数与所用时间之比,常用符号 n 表示, 转速的单位为转每秒(r/s),或转每(r/min)。r/s 和 r/min 都不是国际单位制中的单位,运算时往往要把它们换算成 弧度每秒。
①物理意义:描述物体做圆周运动的快慢。
②定义:物体转动的圈数与所用时间之比。
③符号:用n表示。
④单位:转每秒(r/s),或转每分(r/min)。
2、转速
四、线速度与角速度的关系
1、描述圆周运动的各物理量之间的关系
(1)意义的区别
①线速度、角速度、周期、转速都能描述圆周运动的快慢,但它们描述的角度不同。线速度v描述质点运动的快慢,而角速度ω、周期T、转速n描述质点转动的快慢。
②要准确