四、曲线运动和转动
常见的曲线运动有平抛运动、斜抛运动和匀速圆周运动。
1、物体作曲线运动的条件是:施加一个与运动方向成角度的力的作用。物体作曲线运动时,速度的方向时刻都在变化,某一点的速度方向就是该点的切线方向。物体作曲线运动时的速度叫做线速度。
2、平抛运动。
这是水平方向的匀速直线运动和垂直方向的自由落体运动的合运动。
vx=v0,Sx=v0t
vy=gt,Sy=gt2/2
3、斜抛运动。
这是斜抛方向的匀速直线运动和自由落体运动的合运动。
νx=v0cosθ,x=v0tcosθ
vy=v0sinθ-gt,y=v0tsinθ-gt2/2
θ是上抛角度。
4、匀速圆周运动。
周期T和速度v的关系:
v=2πr/T
周期的倒数叫做频率,f=1/T,单位为赫兹(周/秒),是一秒钟转动的周数。
向心力和向心加速度。作圆周运动的物体有向心力和向心加速度。向心力和向心加速度始终沿着半径方向指向圆心。向心力的反作用力是离心力,二者大小相等、方向相反,作用在不同的物体上,不能平衡。离心机械是利用离心力进行生产的装置。
向心加速度:
a=v2/R
向心力:
F=mv2/R
5、固体的转动。
圆周运动也叫做转动。固体的转动各点的角速度相同。角速度:
ω=φ/t
φ是在时间t内所转动的角度。角速度的单位一般用n转/分(或者f转/秒)、弧度/秒表示。弧度是弧长等于半径所对的圆心角。
ω=2π/T=2πf(弧度/秒)
线速度:
v=ωR
6、传动。
传动是传送转动的装置。在发动机和工作机两种机器之间需要传动装置,以便传送动力。传动有皮带传动和齿轮传动等。
主动皮带轮1和被动皮带轮2的转速n与直径d之间呈反比关系:n2/n1=d1/d2,这个关系叫做传动速度比。
主动齿轮1和从动齿轮2的齿数z与转速n之间同样成反比关系:n2/n1=z1/z2。