In de mechanica komen we cirkelbewegingen tegen, waarbij objecten langs een curve bewegen. Laten we de nadruk leggen op verplaatsing in een cirkelvormige beweging.
In tegenstelling tot lineaire verplaatsing, wat het verschil is tussen begin- en eindpositie, wordt bij cirkelvormige beweging groot belang gehecht aan hoekverplaatsing, wat een maat is voor de verplaatsing van objecten in radialen. Het geeft een idee van de hoek van de beweging van een object langs een cirkelvormig pad.
Verplaatsing is inderdaad een belangrijke fysieke grootheid in de mechanica. Laten we een dieper begrip hebben van de verplaatsing in de context van cirkelvormige beweging.
Heeft cirkelvormige beweging verplaatsing?
Verplaatsing is een van de fysieke grootheden die we tegenkomen in de mechanica. We zullen onderzoeken of verplaatsing relevant is in cirkelvormige beweging.
Cirkelvormige beweging heeft verplaatsing. De maat voor de kleinste afstand tussen de begin- en eindposities van de beweging wordt verplaatsing genoemd en wordt gekwantificeerd door zowel de grootte als de richting te specificeren. Bovendien is hoekverplaatsing relevant in de context van cirkelvormige verplaatsing.
Voor een lichaam in cirkelvormige beweging is de netto grootte van lineaire verplaatsing als het één cirkel voltooit nul. De hoekverplaatsing geeft echter een maat voor de hoek die wordt bestreken door de beweging van het object langs een cirkel. Hoekverplaatsing wordt gegeven in de eenheden van hoek, dat wil zeggen radialen of graden.
Hoe heeft cirkelvormige beweging verplaatsing?
Cirkelbeweging is de verandering in positie of beweging van een object langs een gebogen route of een cirkel. Laten we onderzoeken hoe cirkelvormige beweging verplaatsing heeft.
Cirkelvormige beweging wordt geleverd met zowel lineaire als hoekverplaatsing. Voor de beweging van een lichaam langs een cirkel wordt een bepaalde hoek afgedekt als deze van het ene punt naar het andere punt beweegt en dus hoekverplaatsing ontstaat. Dus cirkelvormige beweging heeft een hoekverplaatsing van 360 graden wanneer het één cirkel voltooit.
Waarom heeft cirkelvormige beweging verplaatsing?
Een lichaam in cirkelvormige beweging verandert van positie ten opzichte van de tijd. Laten we eens kijken waarom verplaatsing een onderdeel is van cirkelvormige beweging.
Cirkelvormige bewegingen hebben verplaatsing omdat het object van positie verandert van het ene punt naar het andere en op elke positie is er een eindige lineaire snelheid waarvan de richting altijd verandert. Er is geen snelheid zonder verplaatsing.
Lineaire snelheid is de maat voor verplaatsing per tijdseenheid. Tijdens de beweging van een object in een cirkelvormige baan, wordt de snelheid in een punt langs zijn beweging gegeven door de raaklijn die in de bewegingsrichting wijst.
Wanneer heeft cirkelvormige beweging verplaatsing?
Het is algemeen bekend dat een bewegend object verplaatsing heeft, maar laten we de situaties bespreken waarin cirkelvormige beweging verplaatsing heeft.
Cirkelvormige beweging heeft verplaatsing wanneer het object langs het cirkelvormige pad beweegt en stopt op een ander punt dan de beginpositie. Er is echter een duidelijke waarde van hoekverplaatsing wanneer het object in beweging is.
Een bewegend object heeft altijd een verplaatsingswaarde, tenzij de begin- en eindpositie hetzelfde zijn. Maar zelfs wanneer het object één cirkel voltooit, is de waarde van de hoekverplaatsing niet nul en gelijk aan 2π radialen of 360 graden.
Hoe cirkelvormige verplaatsing te vinden?
Verplaatsing in cirkelvormige beweging is een belangrijke fysieke grootheid. Laten we de manieren onderzoeken om verplaatsing in cirkelvormige beweging te vinden.
- Lineaire verplaatsing kan worden gevonden in de lengte van het akkoord tussen begin- en eindposities.
- Om de hoekverplaatsing te bepalen, hebben we de formule: θ = s/r
- Waar, θ = hoekverplaatsing (graden of radialen), s = booglengte of de door het lichaam afgelegde afstand, r = straal van de cirkel
Afbeeldingscredits: Wikimedia Commons
De figuur toont een cirkelvormige beweging en een deeltje beweegt vanuit positie A0 naar A(t). De lineaire verplaatsing zou worden gegeven door de maat van een lijnsegment dat de twee punten verbindt. De hoekverplaatsing wordt gegeven door de waarde van θ.
Wanneer is verplaatsing nul in cirkelvormige beweging?
Er zijn situaties waarin een object in beweging is, maar de verplaatsing nul is. Laten we de situaties analyseren waarin de verplaatsing nul is in een cirkelvormige beweging.
In een cirkelvormige beweging is de verplaatsing nul wanneer een object zijn beweging begint vanaf een bepaald punt, langs een cirkelvormig pad beweegt en uiteindelijk de dezelfde uitgangspositie. Een ander voorbeeld waarbij verplaatsing nul kan zijn, is wanneer het lichaam in rust is en zijn positie niet verandert.
De verplaatsing blijft nul, ongeacht hoeveel omwentelingen er zijn voltooid van de begin- tot de eindpositie.
Wat is de richting van verplaatsing in cirkelvormige beweging?
Verplaatsing, een vectorgrootheid, wordt gekwantificeerd met zowel een grootte als een richting. Laten we een kort overzicht geven van de verplaatsingsrichting in een cirkelvormige beweging.
De richting van hoekverplaatsing in cirkelvormige beweging wordt gegeven door de rechter duimregel. Evenzo is van de beginpositie naar de eindpositie de richting van lineaire verplaatsing in elke beweging, en dus in cirkelvormige beweging.
Conform de rechterhandregel wijst de duim in de richting van de hoekverplaatsing als de vingers van de rechterhand in een cirkelvormig patroon rond de bewegingsrichting krullen. Als de vingers tegen de klok in krullen, is de hoekverplaatsing positief en omgekeerd.
Probleem met verplaatsing in cirkelvormige beweging
Een lichaam voltooit driekwart van het pad in een cirkelvormige beweging. Bepaal de lineaire verplaatsing en de hoekverplaatsing als de straal wordt gegeven als 7 cm en de omtrek 44 cm is.
Oplossing:
Gegeven, de omtrek van de cirkel = 44 cm
De straal van de cirkel, r = 7cm
Het object voltooit driekwart afstand. Dit houdt in dat het object van A naar B reist via het gebogen pad. De afgelegde afstand zal dus zijn:
s = (3/4) × 44cm
Aangezien verplaatsing het kortste pad is tussen A, het beginpunt, en B, het eindpunt,
Daarom is uit de figuur de verplaatsing het kortste blauwgekleurde lijnsegment AB
Als het middelpunt van de cirkel O is, dan
Door de stelling van Pythagoras,
AB = [OA2 + ob2] (1 / 2) cm
AB = [72 + 72] (1 / 2) cm
AB = 7×2(1 / 2) cm
AB = 9.899 cm
De hoekverplaatsing wordt gegeven door
θ = s/r
θ = (3/4) × (44/7)
θ = 1.5 π radialen
daarom lineaire verplaatsing = 9.899 cm gericht van A naar B langs de lijn tussen A en B.
Hoekverplaatsing = + 4.71 radialen omdat de bewegingsrichting tegen de klok in is.
Conclusie
Als geheel hebben we verplaatsing in een cirkelvormige beweging behandeld, waaronder lineaire en hoekverplaatsing. We bespraken de feiten over wanneer en hoe de waarde van verplaatsing zowel nul als niet-nul zijn.
Lees ook:
- Voorbeelden van bewegingsamplitude
- Relatieve bewegingsvoorbeelden
- Voorbeelden van variabele beweging
- Hoe de normaalkracht in cirkelvormige beweging te vinden?
- Voorbeelden van trilbewegingen
- Voorbeelden van rolbewegingen
- Oscillerende beweging voorbeelden
- Voorbeelden van projectielbewegingen
- Voorbeelden van passief bewegingsbereik
- Voorbeelden van eendimensionale beweging
Hallo, ik ben Deeksha Dinesh, momenteel bezig met een postgraduaat in natuurkunde met een specialisatie op het gebied van astrofysica. Ik breng concepten graag op een eenvoudigere manier voor de lezers.