1.1.10. Обертальний рух тіла навколо нерухомої осі

Рух, траєкторія якого крива лінія, називають криволінійним. Наприклад, рух по колу, еліпсу, параболі, гіперболі. Обертальний рух тіла навколо осі – це рух, при якому траєкторією руху усіх його точок є кола з центром, що лежать на одній прямій, яка називається віссю обертання. Миттєва швидкість направлена по дотичній до траєкторії (завжди перпендикулярна до радіуса). Рух тіла по коловій траєкторії є окремим випадком криволінійного руху. Такий рух завжди буде прискореним, оскільки швидкість буде змінюватись за напрямком. Тому тіло має нормальне прискорення, яке напрямлене перпендикулярно до швидкості в даній точці, тобто вздовж радіуса кривизни траєкторії. Якщо змінюється й модуль швидкості, то тіло також має і тангенціальне прискорення (Рис. 4).

Повне прискорення матеріальної точки дорівнює векторній сумі її тангенціального і нормального прискорення:

Модуль прискорення точки:

Напрямок повного прискорення визначається кутом .

Зміну положення матеріальної точки під час руху по колу характеризують довжиною дуги або кутом повороту. Кут повороту (кутове переміщення) скалярна фізична величина, яка характеризує зміну положення тіла в просторі при обертальному русі і вимірюється кутом

повороту радіуса, який проведено від осі обертання до певної точки тіла, що обертається. Одиниця кута в СІ – радіан:

Частота обертання n – скалярна фізична величина, яка характеризує швидкість обертального руху і вимірюється відношенням кількості обертів до інтервалу часу, протягом якого вони здійснені.

Одиниця частоти обертання в СІ – герц.

Час одного оберта називається періодом:

Модуль лінійної швидкості матеріальної точки при рівномірному русі по колу:

R - радіус кола.

Кутова швидкість - кут повороту радіуса, проведеного до певної точки тіла, що обертається за одну секунду:

Одиниця кутової швидкості в СІ – радіан за секунду.

Модуль кутової швидкості при рівноприскореному русі тіла по колу:

При рівномірному русі по колу тіло має тільки нормальне прискорення, яке завжди напрямлене до центра кола по радіусу і називається доцентровим прискоренням:

a = .