Calcul de la vitesse d'un objet avec un mouvement circulaire uniforme

Un objet avec un mouvement circulaire uniforme se déplace dans un cercle avec une vitesse constante. En dehors d'une classe de physique, des exemples concrets peuvent être difficiles à trouver, sauf si vous voyez un conducteur de voiture de course sur une piste parfaitement circulaire avec son accélérateur coincé, une horloge avec une aiguille des secondes qui est constamment en mouvement, ou de la lune en orbite autour de la Terre.

Une balle de golf sur une chaîne voyager avec vitesse constante.
Une balle de golf sur une chaîne voyager avec vitesse constante.

La figure montre un autre exemple, où une balle de golf attaché à une chaîne fouette en rond. La balle de golf se déplace à une vitesse uniforme comme il se déplace autour d'un cercle, si on peut dire ça voyager en mouvement circulaire uniforme.

Un objet en mouvement circulaire uniforme ne voyage pas avec une vitesse uniforme, parce que sa direction change tout le temps.

Tout objet qui se déplace dans un mouvement circulaire uniforme prend toujours la même quantité de temps à se déplacer tout autour du cercle. Ce temps est appelé sa période, désignée par T.

Si vous balancer une balle de golf autour sur une chaîne à une vitesse constante, vous pouvez facilement relier la vitesse de la balle à sa période. Vous savez que la distance de la balle doit voyager à chaque fois autour du cercle est égale à la circonférence du cercle, qui est

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(où r est le rayon du cercle), de sorte que vous pouvez obtenir l'équation pour trouver la période d'un objet en trouvant d'abord sa vitesse:

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Rappelez-vous, si vous résoudre T, vous obtenez l'équation pour la période:

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Dites que vous êtes tourbillonnant une balle de golf dans un cercle à la fin d'une chaîne de 1,0 mètres à chaque demi-seconde. Combien de temps la balle est en mouvement? Temps de brancher les numéros:

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La bille se déplace avec une vitesse linéaire de 12,6 mètres / seconde. Assurez-vous que vous avez une chaîne forte!


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