地球が太陽の周りを公転するときの速度を考えたことはありますか?または、あなたの車がラウンドアバウトを通過するときの加速はどうなるでしょうか?すべての円運動には、相互に関連する 3 つの概念があります。それは速度、速度、および加速度です。ある意味では、速度と加速度によって円運動が測定可能になります。
モーションは、時間の経過とともにオブジェクトによって行われるあらゆる種類の動きを表します。円運動における粒子またはオブジェクトの速度と加速度は、円運動の種類を区別するのに役立ちます。これらの速度と加速度のメモでは、さらに詳しく説明します。
円運動における粒子の速度と加速度が何であるかを理解する前に、基本から始める必要があります。まず、円運動とは何か、円運動の種類を知っておきましょう。次に、円運動中の粒子の速度と加速度を知ることに進みます。
円運動とは
円運動は、円形の経路を移動するオブジェクトを含む運動です。これは、任意の円形パスの円周を回転する動きの測定値です。円運動は私たちの日常生活の中で見ることができます。私たちが投げるボールから昼夜を問わず地球の自転まで、円運動はどこにでもあります。
円運動のより具体的な例は、さまざまな分野からのものです。地球の周りを回る人工衛星は円運動をしています。太陽系における惑星の自転は、円運動を定義するもう 1 つの例です。これにより、磁場、機械装置、およびその他のさまざまなオブジェクトが円運動を行います。
円運動は、等速円運動と非等速円運動の 2 種類に分類できます。これらが何であるかを理解しましょう。
円運動の種類
円運動には2種類あります。この円運動の区別は、円運動の均一性に基づいています。これらについては以下で説明します。
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等速円運動
円軌道上の物体の動きが一定の場合、それは等速円運動として知られています。このタイプの円運動では、オブジェクトは円運動で移動します。円運動は一定で、完了時または停止時まで変化しません。
均一な円運動を示す一般的な例は、シーリング ファンの動きです。ファンのスイッチを入れると、ファンのブレードは一定の速度で同じ距離を円運動を続けます。ファンのブレードの速度が低下したり、等しい距離を超えたりすることはありません。
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不均一な円運動
物体がさまざまな間隔と速度で円運動をしている場合、それは不等円運動と呼ばれます。この形式の円運動では、オブジェクトは同じ角度で移動しますが、速度と時間は異なります。不等円運動では、角加速度と接線加速度の特殊なケースでは完全な変化はありません。ただし、角速度は一様に変動します。
不均一な円運動の一般的な例は、円軌道上で交通渋滞に巻き込まれた車です。ドライバーは、さまざまな加速度と間隔でパスを通過する場合があります。交通量が少なくなると、ドライバーはより速い速度で加速する可能性があります。ただし、交通量が多い場合、ドライバーは速度と加速度を落として運転する必要があります。
円運動の速度と加速度
物理学の世界では、速度と加速度がさまざまな種類の運動を説明する原動力です。
速度とは、物体が移動する速度を指します。たとえば、光が進む速度は光の速度です。
加速度は、速度の変化率として定義されます。これには、速度と方向に関する変更が含まれます。たとえば、車の向きを変えて速度が一定の場合、方向の変化に関して加速度があります。
円運動の速度と加速度は同じものを指します。ただし、2 種類の円運動では、これら 2 つの決定要因が異なります。それらが何であるか教えてください。
等速円運動における速度と加速度
等速円運動の場合の速度と加速度は変わりません。オブジェクトは一定の方法で移動するため、加速はないと主張するかもしれません。しかし、物体は一定の速度で移動しているにもかかわらず、常に方向を変えながら加速しています。等速円運動では、物体が移動する速度または速度は一定です。加速度も等速円運動で変わりません。
たとえば、
1 日あたりの地球の自転は 24 時間で行われます。この 24 時間で、私たちは昼と夜を経験します。地球の自転は一様に起こります。したがって、ここでの速度は一定です。同様に、地球には加速度がないと言えます。しかし、地球の向きは常に変化しているため、私たちは一日のうちに昼と夜を経験しています。
不均一な円運動における速度と加速度
不均一な円運動では、速度と加速度が変化し続けます。これは、オブジェクトが、間隔と速度を変えて円形の経路を移動するためです。オブジェクトの速度が変化するため、速度も変化し続けます。加速度は速度と方向の両方で変わります。ただし、接線加速度と角加速度は、不均一な円運動では変化しません。
たとえば、
環状経路上を移動する車は、さまざまな速度と加速度を経験します。道路が空いている場合、車はより速い速度で移動し、加速をより速く変更する可能性があります。ただし、障害物に関しては、速度と加速度が低下し、より多くの時間が必要になります。
これが、速度と加速度が円運動とその種類にどのように影響するかです。
結論
上記の情報は、円運動の速度と加速度について説明しています。さまざまな種類の円運動における速度と加速度の詳細な説明があります。速度と加速度に関するこれらのメモを通じて、速度と加速度の問題を明確に理解することができます。
