ГлавнаяУрокиФизика 9 класс

§ 9. Движение тела по окружности с постоянной по модулю скоростью

Прочитай параграф о теме «Движение тела по окружности с постоянной по модулю скоростью» и ответь на 10 вопросов.

Прямая линия — редкий гость среди настоящих траекторий. Мяч после углового удара идёт по дуге, автомобиль вписывается в поворот, лопасть вентилятора чертит круг, спутник виток за витком обходит планету. Движение по изогнутой траектории называют криволинейным. По кривым обходят Солнце планеты, по кривым перемещаются и звёзды нашей Галактики. Опираясь на правила такого движения, астрономы заранее указывают место планеты на небе на десятилетия вперёд, а инженеры рассчитывают виражи дорог, лопатки турбин и барабаны станков. Пока путь прямой, о направлении мгновенной скорости и спрашивать нечего: вектор лежит на самой линии пути. А как быть, если линия всё время загибается?

Проследим за небольшим телом, которое идёт по плавной дуге. Мысленно заменим дугу цепочкой очень коротких прямых звеньев и будем считать, что тело шагает именно по звеньям этой цепочки. Чем короче звенья и чем их больше, тем меньше ломаная отличается от исходной дуги. Векторы перемещения при этом укорачиваются, словно стягиваясь в точку, а их направления подходят вплотную к касательным. Вектор скорости смотрит туда же, куда и перемещение за очень малый промежуток времени. Значит, в каждой точке кривой вектор скорости лежит на касательной, проведённой через эту точку.

Убедиться в этом помогает простой опыт. Прижмём стальной пруток к быстро вращающемуся точильному кругу — из места касания веером полетят искры. Искры — это раскалённые крупинки металла и абразива, сорвавшиеся с круга. Оторвавшись, каждая крупинка летит уже по прямой и сохраняет ту скорость, какую имела в миг отрыва. Веер искр показывает направление этих скоростей, и он всегда вытянут вдоль касательной к ободу круга. То же самое видно на рис. 1: следи за стрелкой скорости у бегущей точки — длину она не меняет, но непрерывно разворачивается и в любой миг лежит на касательной.

Анимация: точка равномерно движется по окружности, вектор скорости — по касательной
Рис. 1. При движении по окружности скорость направлена по касательной. Анимация: Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0

Кривых на свете бесконечно много, и все они разные. Но за достаточно короткий промежуток времени почти любой участок кривой можно без большой ошибки заменить дугой подходящей окружности.

Дальше — в приложении

Полный пересказ по учебнику «Физика 9 класс», тест из большого пула вопросов и разбор ошибок с ИИ-репетитором. За сданный тест ребёнок получает экранное время — родители задают, сколько минут стоит урок.

Пройти урок бесплатноКак это работает

Вопросы из теста

Правильные ответы и разбор ошибок — в приложении: при пересдаче вопросы меняются, поэтому списать не получится.

При равномерном движении по окружности модуль скорости:

Центростремительное ускорение направлено:

← § 8. Перемещение тела при прямолинейном равноускоренном движении без начальной скорости§ 10. Относительность движения →