Ühtlane ringliikumine
Ringjoonel jääva kiirusega liikuv keha kiireneb ikkagi, sest selle kiiruse suund muutub pidevalt, kuigi suurus ei muutu — see kiirendus on alati suunatud ringi keskpunkti poole.
Practise this conceptKiirusel on nii suurus kui ka suund ning kiirendus on defineeritud kummagi muutumiskiirusena. Täiesti ühtlase kiirusega ringjoonel liikuval kehal on muutumatu kiiruse suurus, kuid suund, mis kunagi ei lakka pöördumast, ja juba sellest üksi piisab, et selle kiirendus oleks nullist erinev. "Ühtlase kiiruse" käsitamine "kiirenduse puudumisena" ajab segamini kiiruse suuruse kiirusega endaga.
Igal hetkel on kiirus suunatud ringjoone puutujaks — piki praegust liikumissuunda, risti keskpunktist tuleva joonega. See ei osuta kunagi keskpunkti poole ega sealt eemale; see tähendaks otse sissepoole või väljapoole liikumist, mida ringliikumine täpselt ei tee. Kiirendus, seevastu, on igal hetkel suunatud keskpunkti poole — see peabki nii olema, sest selle ainus ülesanne on painutada kiirusvektorit tagasi ümber kõvera, selle asemel et lasta sel sirgjooneliselt lennata. See ongi tsentripetaalkiirendus, ja selle risti olemine kiirusega on põhjus, miks see muudab suunda, muutmata kunagi kiirust — sama loogika, mis juhib magnetjõudu liikuvale laengule.
Kiirus, raadius ja periood on seotud ringi ümbermõõduga: üks täisring läbib kaugust 2πr ajas T, seega v = 2πr/T. Suurem v fikseeritud raadiusel tähendab, et iga ring läbitakse kiiremini, seega on periood lühem, mitte pikem — kiirus ja periood liiguvad fikseeritud raadiuse korral vastassuundades, ja seda tasub intuitsiooniga võrreldes kontrollida enne arvutuse usaldamist.
Key ideas
Requires: Nihe, kiirus ja kiirendus
Unlocks: Tsentripetaaljõud
Formulas
| Symbol | Name | Unit |
|---|---|---|
| kiirus | m/s (meeter sekundis) | |
| vahemaa | m (meeter) | |
| periood | s (sekund) |
Common misconceptions
- Ringjoonel jääva kiirusega liikuval kehal on nullkiirendus, sest selle kiirus ei muutu kunagi.
- Ühtlases ringliikumises oleva keha kiirus on suunatud keskpunkti poole.
- Suurem orbitaalkiirus fikseeritud raadiusel tähendab pikemat perioodi.
Resources
Kuulub nende TÜ ainete hulka
See mõiste on kaardistatud järgmis(t)e Tartu Ülikooli õppekava aine(te) osaliseks kattmiseks.
- Mehaanika ja soojusõpetusLTFY.01.006