Криволинейное неравномерное движение тела (или, как частный случай, неравномерное движение тела по окружности)  на уроках физики в школе не рассматривается. Но. Парадокс в том, что в экзаменационных задачах ЕГЭ, присутствует.

Для рассмотрения неравномерного движения тела по окружности (дуге окружности, криволинейной траектории) вводятся понятия полного ускорения, тангенциального и нормального ускорения. Зная формулы для их вычисления, и понимая некоторые нюансы, решение таких задач не представляет особой сложности.

Тангенциальное ускорение — аналог линейного ускорения, всегда направлено по касательной к дуге окружности.

Нормальное ускорение — аналог центростремительного ускорения. Нормальное ускорение всегда перпендикулярно тангенциальному ускорению.

Полное ускорение — векторная сумма нормального и тангенциального ускорения. А модуль полного ускорения определяется по теореме Пифагора. Вот и все основные понятия, которые необходимы для решения задач.

В видое рассмотрены следующие случаи.

Колебания математического маятника являются примером неравномерного движения тела по дуге окружности. Вопрос, встречающийся на экзаменах, связан с определением ускорения колеблющегося тела в той или иной точке траектории. Движение маятника по дуге окружности не является равномерным, и ускорение в каждой точке траектории зависит от величины угла между нитью маятника и вертикалью.

При рассмотрении движения тела под действием силы тяжести (движение тела, брошенного горизонтально и под углом к горизонту), тело движется по криволинейной траектории, и следовательно для каждой точки траектории можно ввести такое понятие, как радиус кривизны траектории. Задачи на определение радиуса кривизны в произвольной точке решаются в высшей школе. А вот определить радиус кривизны в верхней точке траектории — вполне под силу в средней школе.

И еще одна задача, решение которой Вы можете найти на сайте. Задача на движение шайбы по наклонной плоскости. В первом варианте решения задачи с использованием законов Ньютона, для того, чтобы ответить на вопрос задачи, нужно определить скорость тела в точке В. Так как шайба в точке В отрывается от поверхности, то сила реакции опоры, а значит и сила трения, равны нулю. Но если посмотреть на ситуацию за мгновенье до отрыва шайбы от плоскости, то тело движется и с нормальным ускорением (точка В уже является частью дуги окружности), и с тангенциальным ускорением (сообщаемым равнодействующей нескольких сил). Но при решении — такие тонкости можно не рассматривать.

Пример решения задачи на неравномерное движение тела по дуге окружности можно посмотреть на сайте здесь.

 

Вы можете оставить комментарий, или поставить трэкбек со своего сайта.