Grafika interaktywna (schemat)
Jakich pojęć należy używać, aby opisać ruch obrotowy bryły sztywnej
W grafice do wyboru są wielkości opisujące ruch obrotowy bryły sztywnej – po kliknięciu w odpowiedni numer pojawia się powiększenie obrazu wraz z definicją i wzorem.
1. KĄT Bryła sztywna obróciła się wokół osi obrotu o kąt . Kąt ten można wyrazić w stopniach lub radianach.
2. PRĘDKOŚĆ KĄTOWA Wartość wektora prędkości kątowej definiujemy jako zmianę kąta w czasie:
3. PRZYŚPIESZENIE KĄTOWE Przypieszenie kątowe definiujemy jako zmianę prędkości kątowej w czasie:
4. MOMENT PĘDU Moment pędu bryły sztywnej o momencie bezwładności I obracającej się z prędkością kątową ω wynosi:
5. ENERGIA KINETYCZNA Energia kinetyczna ruchu obrotowego ciała o momencie bezwładności I obracającego się z prędkością kątową ω wynosi:
6. WYPADKOWY MOMENT SIŁY = 0 Jeśli na bryłę sztywną nie działają momenty sił lub działające momenty sił się równoważą, to bryła ta pozostaje w spoczynku lub obraca się ruchem jednostajnym.
7. WYPADKOWY MOMENT SIŁY ≠ 0 Jeśli na bryłę sztywną o momencie bezwładności I działa niezrównoważony moment siły M, to porusza się ona ruchem obrotowym z przyśpieszeniem kątowym równym:
Zapoznaj się z wielkościami opisującymi ruch obrotowy bryły sztywnej:
Bryła sztywna obraca się wokół osi obrotu o kąt . Kąt ten można wyrazić w stopniach lub radianach.
Wartość wektora prędkości kątowej definiujemy jako zmianę kąta w czasie: , przy czym wektor ten leży na osi obrotu, a jego zwrot jest określony przez regułę śruby prawoskrętnej.
Przyspieszenie kątowe definiujemy jako zmianę prędkości kątowej w czasie: .
Moment pędu. Moment pędu bryły sztywnej o momencie bezwładności I obracającej się z prędkością kątową omega wynosi: .
Energia kinetyczna ruchu obrotowego ciała o momencie bezwładności I obracającego się z prędkością kątową omega wynosi: .
Jeśli na bryłę sztywną nie działają momenty sił lub działające momenty sił się równoważą, to bryła ta pozostaje w spoczynku lub obraca się ruchem jednostajnym. Jeśli na bryłę sztywną o momencie bezwładności I działa niezrównoważony moment siły M, to porusza się ona ruchem obrotowym z przyśpieszeniem kątowym równym: .
wielkości wektorowe: ...
wielkości skalarne: ...
Możliwe odpowiedzi:
1. prędkość kątowa,
2. moment siły,
3. przyśpieszenie kątowe,
4. moment pędu,
5. energia kinetyczna.
Wskaż, które z parametrów opisujących ruch obrotowy bryły sztywnej są wielkościami skalarnymi, a które wektorowymi:
prędkość kątowa, moment siły, energia kinetyczna, przyśpieszenie kątowe, moment pędu
| wielkości wektorowe | |
|---|---|
| wielkości skalarne |
Możliwe odpowiedzi:
1.
2.
3.
4.
5.
Ciało obracało się ze stałą prędkością kątową ω, a następnie zaczęło obracać się ze stałą dwukrotnie większą prędkością kątową. Zaznacz wielkości, które wzrosły dwukrotnie.