Fizika - 9. évfolyam | Sulinet Tudásbázis

Tananyag választó:

Az egyenletesen változó körmozgást végző testekgyorsulásának van érintő irányú és sugárirányú összetevője is, mert a sebesség nagysága és iránya is változik.

A két gyorsulás nagysága:

Mivel egyenletesen változó körmozgásnál, az érintő irányú gyorsulás nagysága időben állandó, míg a centripetális összetevő nagysága változó mennyiség.

Ha alkalmazzuk a dinamika alaptörvényét a változó körmozgás esetére, akkor azt mondhatjuk, hogy az érintő irányú gyorsulást az érintő irányú erők eredője, míg a sugárirányú gyorsulást a sugárirányú erők eredője okozza:

A két eredő erőről a gyorsulásokhoz hasonló megállapításokat tehetünk. Egyenletesen változó körmozgás akkor jön létre, ha a testre ható érintő irányú erők eredője állandó. Ugyanakkor a sugárirányú erők eredője a mozgás folyamán állandóan változik. Ha a mozgás szöggyorsulása pozitív, akkor ez a sugárirányú erők eredőjétől állandó növekedést kíván meg, míg negatív szöggyorsulás esetén ez az érték folyamatosan csökken.

Az eredő erő változása egyenletesen változó körmozgás esetén

Érdekes megfigyelni a testre ható eredő erő változását a mozgás során. Mivel az érintő és a sugár irány egymásra merőleges, az eredő erőt az érintő irányú és a sugár irányú eredő erők Pitagorasz tételével történő összegzése után kaphatjuk. Abban az esetben, ha a szöggyorsulás pozitív, a szögsebesség folyamatosan nő, és egy idő után a sugár irányú eredő erő sokkal nagyobb lesz, mint az érintő irányú eredő erő. Ez azt eredményezi, hogy a testre ható eredő erő nagysága jó közelítéssel a sugárirányú erők eredőjével egyezik meg, és iránya majdnem a kör középpontja felé mutat. Ha a szöggyorsulás negatív, akkor a szögsebesség és a sugárirányú erők eredője folyamatosan csökken, így az eredő erő nagysága az érintő irányú erők eredőjéhez, iránya az érintőhöz közelít. A megállás pillanatában pedig csak érintő irányú erő hat a testre.