Логин:   Пароль:  

Соцсети






Автор:
Написал: Amro Дата: 24-Мар-2010
В § 27 мы показали, что равномерное движение по окружности есть движение с постоянным по модулю ускорением, направленным к центру окружи ости. Но ускорение тела всегда обусловлено наличием силы, действующей в направлении ускорения. Значит, для того чтобы тело равномерно двигалось по окружности, на него должна действовать сила, постоянная по модулю на всей окружности и меняющая свое направление так, что она все время остается направленной к центру окружности.

В самом деле, во всех случаях равномерного движения тела по окружности мы можем обнаружить такую силу, действующую со стороны какого-либо другого тела. При вращении шарика на нити — это сила натяжения, действующая со стороны растянутой нити на шарик; ее легко обнаружить, привязав нить другим концом к динамометру (рис. 182); при движении шарика по круговому желобу или при движении поезда по закруглению пути — это сила реакции, действующая со стороны деформированного желоба на шарик или деформированного рельса на колеса поезда, направленная к центру дуги окружности, по которой движется шарик или поезд; в случае движения планет вокруг Солнца — это сила притяжения к Солнцу.

Если действие силы прекращается (например, обрывается нить, к которой привязан шарик), то исчезает и центростремительное ускорение: дальше шарик полетит по каса-

Рис. 182. Динамометр показывает силу, с которой нить действует на шарик, движущийся по окружности
тельной к окружности (т. е. по направлению скорости, которой обладает шарик в момент исчезновения силы).

Сила, необходимая для того, чтобы тело массы m равномерно двигалось со скоростью v по окружности радиуса r, может быть найдена на основании второго закона Ньютона. Так как ускорение тела a=v2/r, то требуемая сила

Рис. 183. Устройство тахометра. При увеличении частоты вращения вала стержень, соединяющий грузы, поворачивается на больший угол

ет. Это обстоятельство используется для устройства некоторых типов тахометров — приборов для определения частоты вращения машины.

Принцип устройства тахометра виден из рис. 183. На валу укреплены на легком стержне грузы 1. Стержень может свободно вращаться вокруг точки О. Пружинки 2 удерживают стержень с массами вблизи вала. Чтобы при вращении вала шарики двигались по окружностям, необходима сила тем большая, чем быстрее вращается вал. Так как эту силу создают пружинки 2, притягивающие шарики к оси вращения, то чем больше частота вращения вала, тем с
7c6
ильнее должны быть растянуты пружинки. Значит, с увеличением частоты вращения вала возрастает угол, на который стержень отклоняется от вала. Со стержнем скреплена стрелка 3, движущаяся вдоль шкалы, на которой наносят деления, соответствующие разным частотам вращения вала.

116.1. Велосипедист, масса которого вместе с велосипедом равна 80 кг, движется со скоростью 9 км/ч по окружности радиуса 15 м. Определите действующую на него силу.
116.2. На пружинке, имеющей длину 50 см, подвешен груз, который растягивает пружинку на 1 см. Возьмем второй конец пружинки в руку и раскрутим груз в горизонтальной плоскости так, чтобы пружинка растянулась на 10 см. Какова при этом скорость груза? Сила, с которой действует растянутая пружинка, пропорциональна растяжению. Действием силы тяжести при вращении груза пренебречь.







Похожие страницы :

Комментарии: (0) Рейтинг:
Пока комментариев нет
2006-2012г. © Научно-Образовательный портал "Вся Физика"
Копирование материалов с данного сайта разрешено, при условии наличия ссылки на ресурс "Вся Физика"
Страница создана за 0.081 секунды
Яндекс.Метрика