- С помощью какого опыта можно убедиться в том, что мгновенная скорость тела, движущегося по окружности, в любой точке этой окружности направлена по касательной к ней?
- Куда направлено ускорение тела при его движении по окружности с постоянной по модулю скоростью? Как называется это ускорение?
- По какой формуле можно вычислить модуль вектора центростремительного ускорения?
- Как направлена сила, под действием которой тело движется по окружности с постоянной по модулю скоростью?
-
Опыт с точильным кругом (наждачным камнем): когда обрабатываемую деталь прижимают к вращающемуся кругу, раскалённые искры отлетают от него по прямым линиям, касательным к окружности круга в точках отрыва. Другой пример — капли воды, слетающие с вращающегося колеса, или грязь с колёс автомобиля: частицы летят по касательной, то есть в направлении своей мгновенной скорости.
-
При равномерном движении по окружности модуль скорости не меняется, меняется только её направление. Поэтому ускорение направлено по радиусу к центру окружности. Его называют центростремительным.
-
Модуль центростремительного ускорения равен отношению квадрата скорости к радиусу окружности:
Так как
- По второму закону Ньютона ускорение и сила сонаправлены:
. Ускорение направлено к центру окружности, значит и сила направлена по радиусу к центру окружности. Модуль силы: .
Центростремительное ускорение меняет только направление скорости, а не её модуль. Сила и ускорение по второму закону Ньютона всегда направлены одинаково.
- Опыт с точильным кругом: искры летят по касательным к окружности.
- К центру окружности по радиусу; называется центростремительным.
- Так же, как ускорение, — по радиусу к центру окружности.
