匀速圆周运动 二、匀速圆周运动的描述 1.线速度、角速度、周期和频率的概念 (1)线速度v 是描述质点沿圆周运动快慢的物理量,是矢量,其大小为Trtsv2; 其方向沿轨迹切线,国际单位制中单位符号是m/s; (2)角速度ω是描述质点绕圆心转动快慢的物理量,是矢量,其大小为Tt2; 在国际单位制中单位符号是rad/s; (3)周期T 是质点沿圆周运动一周所用时间,在国际单位制中单位符号是s; (4)频率f 是质点在单位时间内完成一个完整圆运动的次数,在国际单位制中单位符号是 Hz; (5)转速n 是质点在单位时间内转过的圈数,单位符号为r/s,以及 r/min. 2、速度、角速度、周期和频率之间的关系 线速度、角速度、周期和频率各量从不同角度描述质点运动的快慢,它们之间有关系 v=rω.fT1,Tv2,f2
由上可知,在角速度一定时,线速度大小与半径成正比;在线速度一定时,角速度大小与半径成反比. 三、向心力和向心加速度 1.向心力 (1)向心力是改变物体运动方向,产生向心加速度的原因. (2)向心力的方向指向圆心,总与物体运动方向垂直,所以向心力只改变速度的方向. 2.向心加速度 (1)向心加速度由向心力产生,描述线速度方向变化的快慢,是矢量. (2)向心加速度方向与向心力方向恒一致,总沿半径指向圆心;向心加速度的大小为 22224Trrrvan 公式: 1
线速度V=s/t=2πr/T 2
角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf 3
向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r 4
向心力 F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv =F合 5
周期与频率:T=1/f 6
角速度与线速度的关系:V=ωr 7
角速度与转速的关系 ω=2πn(此处频率与转速意义相同) 8
主要物理量及单位:弧长 s :米(m);角度Φ:弧度