1
Tính phổ biến và các yếu tố mô tả của chuyển động tròn
PHYS1002C-PEP-CNLesson 2
00:00

Chuyển động tròn là dạng chuyển động cong phổ biến nhất trong tự nhiên, mang tính đối xứng thẩm mỹ cao. Bản chất của nó là lực tổng hợp tác dụng lên vật không cùng phương với hướng vận tốc và luôn hướng về tâm đường tròn.Chúng ta gọi các chuyển động cơ học có quỹ đạo là đường tròn hoặc một cung tròn như vậy là chuyển động tròn (circular motion).

Tâm OBán kính rVận tốc dài v

Sự chuyển đổi giữa các yếu tố mô tả

Do tính kín và đối xứng của quỹ đạo, việc mô tả chuyển động tròn bằng hệ tọa độ Cartesian truyền thống khá phức tạp. Vật lý đã giới thiệu các yếu tố mô tả vượt qua cả chuyển động tịnh tiến và quay:

  • Vận tốc dài (v)Là đại lượng vật lý mô tả mức độ nhanh chậm của điểm chất khi di chuyển theo cung tròn, $v = \frac{\Delta s}{\Delta t}$, phương nằm dọc theo tiếp tuyến của đường tròn.
  • Tốc độ góc (ω)Là đại lượng vật lý mô tả mức độ nhanh chậm của bán kính quay, $\omega = \frac{\Delta \theta}{\Delta t}$, đơn vị là rad/s.
  • Tính chu kỳChuyển động tròn mang tính lặp lại. Thời gian để hoàn thành một vòng gọi là chu kỳ $T$, số vòng quay trong một đơn vị thời gian gọi là tần số quay $n$.
Suy ngẫm sâu: Cánh quay London Eye (London Eye)
Khi du khách ngồi trong cabin di chuyển chậm dần lên trên, mặc dù khoảng cách từ họ đến tâm (bán kính) vẫn giữ nguyên, nhưng vị trí không gian thay đổi liên tục theo thời gian. Chuyển động này vừa bao gồm sự dịch chuyển tuyến tính theo phương tiếp tuyến của quỹ đạo,sự dịch chuyển tuyến tính, vừa bao gồm sự lệch góc so với tâm,sự dịch chuyển gócthể hiện hoàn hảo tính chất thay đổi liên tục về hướng của chuyển động tròn.