Adətən biz hərəkətdən danışarkən düz xətt üzrə hərəkət edən cismi təsəvvür edirik. Belə bir hərəkətin sürəti adətən xətti adlanır və onun orta dəyərinin hesablanması sadədir: qət edilən məsafənin bədənin onu qət etdiyi vaxta nisbətini tapmaq kifayətdir. Cisim bir dairədə hərəkət edirsə, bu halda xətti deyil, bucaq sürəti artıq müəyyən edilmişdir. Bu dəyər nədir və necə hesablanır? Məhz bu məqalədə müzakirə ediləcək şey budur.
Bucaq sürəti: anlayış və düstur
Maddi nöqtə dairə boyu hərəkət etdikdə onun hərəkət sürəti hərəkət edən cismi bu dairənin mərkəzi ilə birləşdirən radiusun fırlanma bucağının qiyməti ilə xarakterizə edilə bilər. Aydındır ki, bu dəyər zamandan asılı olaraq daim dəyişir. Bu prosesin baş verdiyi sürət bucaq sürətindən başqa bir şey deyil. Başqa sözlə, bu, radiusun sapmasının böyüklüyünə nisbətdirobyektin vektoru belə bir fırlanma etmək üçün obyekti götürdüyü zaman intervalına. Bucaq sürət düsturu (1) aşağıdakı kimi yazıla bilər:
w =φ / t, burada:
φ – radius fırlanma bucağı, t – fırlanma müddəti.
Ölçü vahidləri
Beynəlxalq şərti vahidlər sistemində (SI) növbələri xarakterizə etmək üçün radyanlardan istifadə etmək adətdir. Buna görə də, 1 rad/s bucaq sürətinin hesablamalarında istifadə olunan əsas vahiddir. Eyni zamanda, heç kim dərəcələrin istifadəsini qadağan etmir (bir radanın 180 / pi və ya 57˚18 '-ə bərabər olduğunu xatırlayın). Həmçinin, bucaq sürəti dəqiqədə və ya saniyədə inqilablarla ifadə edilə bilər. Dairə boyunca hərəkət bərabər şəkildə baş verirsə, bu dəyər (2) düsturu ilə tapıla bilər:
w =2πn, burada n sürətdir.
Əks halda, normal sürət üçün edildiyi kimi, orta və ya ani bucaq sürəti hesablanır. Qeyd etmək lazımdır ki, nəzərdən keçirilən kəmiyyət vektordur. Onun istiqamətini müəyyən etmək üçün adətən fizikada tez-tez istifadə olunan gimlet qaydasından istifadə olunur. Bucaq sürətinin vektoru, sağ yivli vintin tərcümə hərəkəti ilə eyni istiqamətə yönəldilir. Başqa sözlə, o, bədənin ətrafında fırlanan ox boyunca, fırlanmanın saat əqrəbinin əksi istiqamətində baş verdiyi görünən istiqamətə yönəldilir.
Hesablama nümunələri
Fərz edək ki, təkərin diametrinin bir metr olduğu və fırlanma bucağının φ=7t qanununa uyğun dəyişdiyi məlumdursa, onun xətti və bucaq sürətinin nə olduğunu müəyyən etmək istəyirsən. Gəlin ilk düsturumuzdan istifadə edək:
w =φ / t=7t / t=7 s-1.
Bu, arzu olunan bucaq sürəti olacaq. İndi adi hərəkət sürətini tapmağa keçək. Bildiyiniz kimi, v=s / t. Nəzərə alsaq ki, bizim vəziyyətimizdə s təkərin çevrəsi (l=2πr) və 2π bir tam dönmədir, biz aşağıdakıları alırıq:
v=2πr / t=wr=70.5=3.5 m/s
Bu mövzuda başqa problem var. Məlumdur ki, Yerin ekvatorda radiusu 6370 kilometrdir. Planetimizin öz oxu ətrafında fırlanması nəticəsində baş verən bu paraleldə yerləşən nöqtələrin xətti və bucaq hərəkət sürətini müəyyən etmək tələb olunur. Bu halda bizə ikinci düstur lazımdır:
w =2πn=23, 14 (1/(243600))=7, 268 10-5 rad/s.
Xətti sürətin nə olduğunu öyrənmək qalır: v=wr=7, 268 10-5 63701000=463 m/s.
