как проехать круговую развязку и не нарушить правила
Правила проезда перекрёстков с круговым движением последний раз обновлялись в 2017 году, но даже по прошествии двух лет «кольцо» для многих водителей до сих пор остаётся загадкой.
Что есть что
Перекрёсток с круговым движением — способ организации движения, при котором после въезда на перекресток машины огибают центральную часть, «остров», против часовой стрелки (в случае правостороннего движения). Такие перекрёстки имеют несколько преимуществ перед обычными:
- Увеличенная пропускная способность, что особенно заметно в случае умеренной загруженности дороги, когда кольцо может действовать практически непрерывно.
- Сниженное время ожидания перед въездом на перекрёсток при отсутствии светофоров.
- Увеличенное количество путей, подходящих к перекрёстку, в то время как на перекрёстке с пятью или более «ветками» приходится изобретать сложные схемы работы светофоров.
- Повышенная безопасность движения, так как проезд «кольца» требует снижения скорости, благодаря чему снижается тяжесть возможных аварий.
Перекресток в британском Суиндоне, сочетающий пять «колец» в одном
Безусловно, у таких перекрёстков есть и недостатки. Например, аварии на «кольцах» случаются ничуть не реже, а возможно и более часто, чем на обычных перекрёстках. Немаловажно, что для кругового движения требуется куда большая площадь, чем для стандартного пересечения дорог. Кроме того, вместе с выросшим удобством для водителей ухудшается удобство таких перекрёстков для пешеходов, ведь им, как правило, предлагается обойти «кольцо» по внешней стороне.
Как въехать
Теперь посмотрим, как всё это дело следует проезжать. Для начала о том, что не подвергалось изменениям в ходе правки правил. Пункт 8.5 обязывает водителя перед поворотом направо, налево или разворотом занять соответствующее крайнее положение на проезжей части, кроме случаев въезда на круговой перекрёсток.
Почему-то одной из проблем на «кольце» для многих является подача сигнала поворота. Видимо, круговое движение они воспринимают как какое-то инопланетное изобретение и чувствуют себя крайне неуютно… Иначе как объяснить, что машины стоят перед «кольцом», моргая левым поворотником, но потом пропускают едущих по кольцу и поворачивают вслед за ними направо? Не надо так!
Типичная авария на кольце
Как съехать
А съезжать как? Согласно тому же пункту 8.
5 правил. То есть нужно, как и в случае с любой другой дорогой, заблаговременно занять крайнее правое положение и поворачивать только оттуда! Ведь мы съезжаем направо.
То есть все выкрутасы с поворотом направо из крайней левой полосы, сопровождающимся подрезанием остальных рядов и изображением выражения лица в формате «холопы, подвиньтесь, барин едет» незаконны! Соответственно, с бедолаги, не успевшего затормозить и знатно пропахавшего бок вашей «ласточки», спросить будет нечего, так как виноват не он.
Ну и, конечно, в случае наличия разметки или знаков, предполагающих иное движение по полосам (например, когда для поворота направо предназначено две, три или больше полос вместо одной), руководствоваться нужно ими. Но здесь, как и при въезде на «круг», нужно быть внимательным и ехать согласно своей полосе, опять же, не перегораживая путь соседям.
Что менялось
Изменения в ПДД, касающиеся проезда перекрестков с круговым движением, вносили не один раз.
В ноябре 2017 года вступило в силу постановление Правительства №1300, которое устанавливает тот порядок проезда «кольца», о котором говорили давно, но который не был закреплён предыдущими правилами.
Итак, изменения касались раздела «нерегулируемые перекрёстки», а именно пунктов 13.9 и 13.11 правил. Из первого исключался абзац про то, что кольцо становится главным только в том случае, если перед ним установлена комбинация знаков 4.3 («круговое движение») и 2.4 («уступи дорогу») или 2.5 («движение без остановки запрещено»).
Знак 4.3 «Круговое движение»
Второй пункт немного скорректировали, уточнив, что из «правила правой руки» (уступить дорогу транспортным средствам, приближающимся справа) появилось исключение в виде нововведённого подпункта 13.1.1, который установил, что при въезде на круговой перекрёсток, обозначенный только знаком 4.3, водитель обязан уступить дорогу транспортным средствам, движущимся по такому перекрёстку.
При наличии на въездах на кольцо дополнительных знаков «уступи дорогу», «главная дорога» и «направление главной дороги» руководствоваться, как и раньше, следует именно ими.
Иначе говоря, если раньше одинокий знак 4.3 «круговое движение» просто информировал о въезде на кольцо, никак не регламентируя приоритет и оставляя в силе «правило правой руки», то теперь этот знак вполне самостоятелен и устанавливает свои правила проезда, обязывая уступить тем, кто движется по кругу.
В итоге получается, что после нескольких попыток наши законодатели наконец сделали правила проезда перекрёстков с круговым движением «как в Европе», о чём давно мечтали. Главное, чтобы водители не путались и сами стали ездить «как в Европе», а не по своему разумению.
Подпишитесь на наши аккаунты
Европейский опыт: круговое движение может уменьшить пробки | Новости автомобилестроения в Германии | DW
В России с 21 ноября 2010 года изменяются правила проезда круговых перекрестков.
Приоритет, как и в большинстве стран Европы, получают водители, находящиеся на кругу (если знаки не предписывают что-либо другое). Для того, чтобы въезжающие это знали и понимали, перед въездом на круговой перекресток устанавливаются два знака: синий «Круговое движение», треугольник «Уступите дорогу» или даже «Движение без остановки запрещено».
Чтобы круговое движение было более четким, правила в Германии запрещают включать сигнал поворота перед въездом на «кольцо», но требуют его включения перед съездом с круга. Таким образом вы сообщаете о своем намерении тем, кто собирается въезжать на круговой перекресток.
Спасительный круг
Знак «Круговое движение»
Существовавшее до сих пор в России правило въезда на круг исходило из общего принципа «кто справа, тот и прав». Но этот принцип регулирования движения противоречит «логике круга». Машины, остановившись на кругу, блокировали движение во всех направлениях. Иными словами, тот принцип, который существовал до 21 ноября 2010 года в России, уничтожал все те преимущества, которые дает круговой перекресток.
А они, по мнению немецкого специалиста по организации движения профессора Вернера Брилона (Werner Brilon), доказаны всем европейским опытом: улучшается пропускная способность улиц, поток становится более стабильным, равномерным, сокращается время прохождения перекрестка, снижается шум и уменьшается выброс выхлопных газов, становится невозможно разгоняться до опасных в городе скоростей.
Уже изменение приоритета при выезде на круг поможет сделать движение более организованным, но это лишь одна из мер, необходимых для улучшения транспортной ситуации в городах. Европейский опыт показывает, что «круговой перекресток» теряет все свои преимущества, если вблизи от него стоят светофоры. Особенно те, которые регулируют поток пешеходов. К слову, в Европе именно пешеходы являются самой сложной проблемой для организаторов движения.
Круг и аварийность
Круговое движение на перекрестках, если оно правильно организовано, не только делает поток более равномерным, но и снижает аварийность.
Первые круговые перекрестки появились в начала ХХ века в Париже и Нью-Йорке. Широкое применение их началось в середине ХХ века. Сейчас в мире насчитывается около 50 тысяч круговых перекрестков, причем половина из них — во Франции.
Практически все развязки на дорогах вне населенных пунктов выполнены в форме круговых перекрестков. На сложных перекрестках в городах, куда выходит много улиц, нередко устраивают два, даже три мини-круговых перекрестка с движением даже в один ряд. Получается что-то вроде цепочки из кругов. Это требует повышенного внимания от водителя, но в итоге движение идет без больших задержек.
Немецкий опыт
В городах Германии долгое время круговые перекрестки не создавали. Считалось, что их можно устраивать только на больших площадях.
Но опыт Великобритании, где уже в конце 1960-х годов появились мини-круговые перекрестки, убедил многие страны, что круги способны решать проблемы любых городов. В 1980-е годы круги стали «завоевывать» Швейцарию и Францию.
В их пользе убедилась даже Германия, где долго существовали предубеждения против круговых перекрестков. Они объяснялись привычкой немцев двигаться по хорошо размеченным улицам, а на кругу возникает необходимость постоянно перестраиваться. Любопытно, что лишь в 1997 году в университете Рура начались эксперименты с созданием мини-круговых перекрестков и сейчас они в разном исполнении появляются повсюду.
Помните: въезжая на круг, вы не имеете права пользоваться принципом преимущества справа, но после въезда на круг все въезжающие обязаны уступать вам дорогу.
Автор: Виктор Агаев
Редактор: Глеб Гаврик
Кольцо не сразу «усвоилось»: эксперты советуют не делать поспешных выводов о круговом перекрестке на Конева
С 15 августа в пробном варианте действует кольцевое движение на перекрестке улиц Конева — Можайского.
Первые полторы недели показали: вологжанам нужно больше времени на адаптацию к новым дорожным условиям.
Как пересекать кольцевые перекрестки, водители узнают еще на этапе обучения. В автошколах эту тему разбирают как на теоретических, так и на практических занятиях.
«На занятиях мы показываем все наглядно: используем плакаты, проекторы, ученики занимаются на тренажерах. Эту тему, если нужно, проходим несколько раз, чтобы ученики лучше поняли и запомнили. Затем, когда ученики выходят на вождение, инструктор показывает, как правильно ездить по «кольцу» уже в дорожных условиях. Нам очень важно выпускать водителей, которые будут знать, как проезжать такие перекрестки», — говорит преподаватель автошколы «Авто-Профи» Андрей Капралов.
Как показывает общение с вологжанами, правила не забываются и после получения водительских прав. И новички, и опытные водители помнят ПДД, но столкнувшись с кольцом один на один, испытывают дискомфорт.
Так, только за период с 15 по 24 августа на новом круговом перекрестке улиц Можайского — Конева произошло 9 столкновений с материальным ущербом, пострадавших нет. В ГИБДД отмечают, что основная причина — нарушение правил при съезде с кольца с внутренней полосы.
«Главное нарушение — водители, которые двигаются по внутренней полосе, совершают правый поворот с этой же полосы, не занимая крайнее положение. В свою очередь, автомобилист, который двигается по внешней полосе, не успевает среагировать и изменить траекторию, в результате происходит столкновение. Хочу напомнить, что при перестроении на кольце действует правило «помеха справа», — поясняет заместитель командира взвода отдельной роты ДПС ГИБДД УМВД России по г. Вологде старший сержант полиции Евгений Соколов.
Госавтоинспекторы отмечают, что водители забывают еще один момент — круг на таком перекрестке является главной дорогой, а все остальные — второстепенными. Соответственно, при въезде водитель обязан уступить дорогу всем, кто уже двигается по кольцу.
Кстати, двигаться на круговых перекрестках нужно против часовой стрелки, а для въезда и съезда — повернуть направо.
«Водитель обязан уступить дорогу всем, кто уже двигается по кольцу, указать правый «поворотник», убедиться в безопасности маневра и только после этого продолжить движение. Если автомобилист двигается по внутреннему кольцу и ему необходимо совершить выезд, он должен заблаговременно занять крайнее положение, указать правый «поворотник» и затем повернуть направо. Такой перекресток нужно внимательно проезжать одновременно с грузовыми автомобилями: водителям на легковом транспорте следует полностью уступить дорогу большегрузам и учесть то, что у последних больше радиус поворота», — говорит Евгений Соколов.
Вологжане по-разному относятся к кольцевому движению. Одни считают, что это значительно разгружает транспортные потоки, другие — что вызывает неудобства.
«Мне очень нравится кольцевое движение. Весной был в Пскове, там улицы достаточно узкие, две полосы, и все перекрестки в новых кварталах кольцевые.
И никаких заторов, водители, видимо, уже привыкли к этому и очень спокойно разъезжаются», — отметил водитель Александр Иванов.
«Мне не очень нравятся кольца, потому что на перекрестках мне легче двигаться. Сейчас на ул. Конева сделали кольцо, на мой взгляд, оно маленькое и не очень удобное», — говорит вологжанка Екатерина Воронина.
«Кольцевое движение намного удобнее, потому что едешь, не останавливаясь», — считает водитель со стажем Игорь Беляев.
Напомним, что в 2018 году кольцо появилось на перекрестке улиц Северная — Карла Маркса, и за два года аварийность, по данным ГИБДД, снизилась в 6 раз. Водители рассказывают, что значительно уменьшилось число пробок, проезд стал более удобным — ранее было сложно выехать с ул. Карла Маркса на Северную, так как последняя являлась главной.
«Кольцо значительно разгрузило дороги. Нужно сказать, что и автобусам стало проще: когда кольцо расширили, им стало удобнее ездить. Я сам живу в этом районе, и сейчас утром, особенно в часы пик, намного легче проехать. Тогда жители, конечно, по-разному воспринимали круговое движение. Думали, что ситуация станет еще хуже, чем была, но здесь вопрос привычки. Поначалу были сложности: чаще всего водители с внутреннего кольца уходили на внешнее, не предоставляя преимущество тем, кто движется по правую сторону, в результате чего сталкивались. Таких больших проблем сейчас не возникает, все привыкли», — говорит депутат Вологодской городской Думы Максим Выдров.
Кольцо на Конева будет работать в тестовом режиме: установлены дорожные столбики, нанесена круговая разметка, установлены знаки, в том числе знак 4.3 «Круговое движение», перенесены зебры. Стоит напомнить, что до организации кольца перекресток улиц Можайского — Конева входил в число 25 мест концентрации аварий в нашем городе.
«Этот перекресток на протяжении двух лет являлся местом концентрации дорожно-транспортных происшествий. В связи с чем было принято решение организовать здесь кольцевое движение. Полгода такая схема будет действовать в тестовом режиме. Если увидим снижение аварийности, в следующем году планируем обустройство на этом месте полноценного кругового движения», — сказал консультант по транспорту отдела транспорта Департамента городского хозяйства Вологды Антон Комяков.
Новое кольцо также направлено на решение проблем с пробками. Как отмечают в ГИБДД, уже сейчас транспортные потоки немного разгрузились, особенно это заметно в часы пик по ул. Можайского — при движении с Льнокомбината в сторону центра и по ул. Герцена. С пробками на Конева и Герцена будут бороться комплексно: запланирован ремонт моста через Шограш и строительство ул. Поэта Романова.
Добавим, что в областной столице реализуется проект «Вологда — снижение аварийности на улично-дорожной сети», направленный на создание комфортной и безопасной дорожной среды. В рамках проекта идут работы по нанесению пластиковой разметки, настройке светофоров и усилению освещения пешеходных переходов.
В круге — главный – Авто – Коммерсантъ
Правила дорожного движения снова меняются. Теперь речь идет о принципе проезда круговых перекрестков: если перед вами нет знака «Главная дорога», то надо подождать, пока проедут автомобили на круге. Нововведение вступает в силу с 8 ноября 2017 года.
Что меняется с юридической точки зрения
Вступает в силу постановление правительства РФ №1300 от 26 октября 2017 года.
- Появляется новый пункт 13.11(1)
При въезде на перекресток, на котором организовано круговое движение и который обозначен знаком 4.3, водитель транспортного средства обязан уступить дорогу транспортным средствам, движущимся по такому перекрестку.
- Отменяется абзац пункта 13.9
В случае если перед перекрестком с круговым движением установлен знак 4.3 в сочетании со знаком 2.4 или 2.5, водитель транспортного средства, находящегося на перекрестке, пользуется преимуществом перед выезжающими на такой перекресток транспортными средствами.
Что такое уступить дорогу?
ПДД РФ гласит:
Уступить дорогу (не создавать помех) — требование, означающее, что участник дорожного движения не должен начинать, возобновлять или продолжать движение, осуществлять какой-либо маневр, если это может вынудить других участников движения, имеющих по отношению к нему преимущество, изменить направление движения или скорость.
Что изменится на практике
- В Москве — ничего
По данным московского Центра организации дорожного движения, в столице — 54 перекрестка с круговым движением. На 40 уже давно установлен приоритет для автомобилей, двигающихся на круге. Реализован он знаками «Главная дорогая», установленными на перекрестке, и знаками «Уступи дорогу», стоящими перед перекрестком. Остальные 14 пересечений имеют специальную организацию движения, например, главным сделан какой-то сектор круга. Там тоже ничего не изменится, потому что такая схема вводилась исходя из конкретных задач, которые нужно было решить в конкретном месте.
Например, обеспечить приоритет проезда автобусов из одного района в другой через круг. Подробнее читайте здесь
Перекрестки с круговым движением в Москве
|
- В Санкт-Петербурге — тоже ничего
В СПб ГКУ «Дирекция по организации дорожного движения Санкт-Петербурга» “Ъ” сообщили: постановление правительства РФ №1300 не предполагает изменения в схемах организации дорожного движения города, но предполагает изменение трактовки правил в отношении равнозначных перекрестков с круговым движением.
Таких объектов в Петербурге всего несколько штук. Никаких дополнительных знаков СПб ГКУ ДОДД устанавливать не будет и снимать существующие тоже не будет.
- В Краснодаре — тоже ничего
Замдиректора департамента транспорта и организации дорожного движения Краснодара Владимир Архипов рассказал: «В дополнительных изменениях из-за новых ПДД в Краснодаре нет необходимости. Все перекрестки с круговым движением оборудованы знаками, регулирующими приоритет движения в каждом конкретном случае, на некоторых кольцах есть светофоры. То есть все указания, как проезжать каждый из таких перекрестков для водителей в Краснодаре, уже есть. Кроме того, организацию движения на каждом “кольце” мы рассматриваем в контексте всего движения в этом районе улично-дорожной сети, поэтому изменения если и будут вноситься в будущем, то связаны будут в первую очередь с необходимостью комплексного регулирования движения, а не только с конкретным проездом отдельного “кольца”».
- В Ульяновске — почти ничего
Руководитель управления дорожного хозяйства, благоустройства и транспорта Ульяновска Игорь Бычков отметил, что на всех перекрестках с круговым движением установлен приоритет для автомобилей, находящихся на круге.
Исключением является только один перекресток — Пушкаревское кольцо. «Это очень сложный перекресток с очень интенсивным движением»,— пояснил господин Бычков.
К нему с каждой стороны подходит по три-четыре полосы прямого и столько же — обратного движения. Кроме того, через перекресток проходят трамвайные линии по разным направлениям, причем трамваи также движутся по кругу. Стоит отметить, что из-за сложности перекрестка на нем раньше нередко случались аварии и заторы, и город, в конечном итоге, пришел к оптимальному варианту, установив знак «Главная дорога» и светофор на проезжей части с наиболее напряженным движением (Московское шоссе).
Еще буквально неделю назад городские власти искали новое решение в связи с новыми ПДД, но сейчас, сообщил Игорь Бычков, оно уже найдено. «Схема движения движения по Пушкаревском кольце останется прежней, — заявил он. — Мы снимаем знак ‘круговое движение’, при этом остается знак с направлениями движения главной дороги».
Если знака 4.3 «круговое движение» перед перекрестком нет, то, исходя из новой формулировки ПДД, принцип «на круге главный» отменяется. В этом случае надо ехать по знакам, а если их нет — двигаться по правилу «помеха справа», иными словами, заезжать на круг первым. Кстати, если следовать рекомендациям Минтранса по организации круговых развязок, перед кругом знак 4.3 должен быть. Документ этот опубликован на сайте министерства, ссылка здесь. Пункт 8.2. «Ъ» обратился за разъяснениями ситуации в Минтранс, там подчеркнули, что документ носит рекомендательный характер, кроме того, в него будут вносится изменения в связи с новыми ПДД
Какие есть нюансы
Пункт 1.3 ПДД гласит: участники движения обязаны знать и соблюдать относящиеся к ним требования правил, сигналов светофоров, знаков и разметки, а также выполнять распоряжения регулировщиков, действующих в пределах предоставленных им прав и регулирующих дорожное движение установленными сигналами.
Важно смотреть на знаки и соблюдать прежде всего знаки.
Они имеют приоритет.
И кто все это придумал
Принятый во многих западных странах стандарт — двигающийся по круговому перекрестку транспорт имеет приоритет. Еще в 2010 году начальник ГИБДД России Виктор Кирьянов (сейчас управляющий директор «Ростеха» по инфраструктурным проектам) предложил привести российские ПДД в соответствие с европейскими стандартами в части, касающейся проезда круга. Однако до фактической реализации инициатива не дошла.
В 2015–2016 годах идею с кругом готовил экспертный центр Probok.net — общественная организация, плотно занимающаяся вопросами организации дорожного движения. Глава центра Александр Шумский позже возглавил экспертную группу при правительственной комиссии по безопасности. В январе 2017 года господин Шумский выступил на заседании комиссии перед первым вице-премьером Игорем Шуваловым, где предложил проработать идею с приоритетом на круговом перекрестке. Господин Шувалов дал поручение проработать инициативу, о чем сообщал “Ъ”.
ГИБДД идею поддержала, в итоге были подготовлены поправки к ПДД, в конце октября документ был подписан премьером Дмитрием Медведевым. Изменения в правила вносится постановлением правительства РФ, которое вступает в силу через семь дней после публикации, 8 ноября.
Теперь все будут путаться и биться на круге?
Первый зампред комитета Госдумы по госстроительству Вячеслав Лысаков:
— Вводимое единообразие, несомненно, должно снизить аварийность на круговых перекрестках. Но необходимо время для закрепления единого принципа проезда на рефлекторном уровне.
Эксперт по безопасности дорожного движения, юрист Катерина Соловьева:
— Проблем возникнуть не должно, ведь легко запомнить — приоритет того, кто движется по кругу. Главное помнить, что в первую очередь водитель должен соблюдать знаки, так гласит пункт 1.3 ПДД. И учитывать, что кто-то новых правил может и не знать.
Координатор движения «Синие ведерки» Петр Шкуматов:
— При проезде кругового движения и до изменений была колоссальная путаница.
Половина водителей считали, что круг главный, другие были уверены, что действует правило «помехи справа». Это привело к формированию народного правила проезда круга: первым едет тот, кто наглее. Поэтому хуже не будет. В течение полугода лично всем рекомендую проезжать круговое движение максимально осторожно, руководствуясь правилом 3Д: «Дай дорогу дураку».
Глава экспертного центра Probok.net Александр Шумский:
— Никакого всплеска аварийности не будет. На сегодняшний день шесть-семь из десяти водителей не знают, как проезжать круговой перекресток. Настолько запутали их за последние десять лет, что большинство на всякий случай притормаживают. Сейчас мы просто внесли окончательную ясность в ПДД. Через какое-то время люди привыкнут, и движение устаканится. Ну и какое-то время понадобится на то, чтобы автошколы подтянули начинающих водителей.
Главный редактор программы «Главная дорога» Илья Скрябин:
— Думаю, первое время, наоборот, при въезде на круг станет меньше ДТП.
Потому что везде в СМИ и интернете о нововведении только и говорят. Сомневаюсь, что кто-нибудь из водителей об этом не слышал.
Но есть еще одна серьезная проблема: выезд с круга. Водители помнят, что въезжать на круг можно со всех рядов, но не помнят, что выезжать с кругового перекрестка можно только из крайнего правого положения. И очень часто ДТП случаются из-за этого незнания.
Иван Буранов; Лидия Горборукова, Санкт-Петербург; Сергей Титов, Ульяновск; Анна Перова, Краснодар
Дорожный знак 4.3 «Круговое движение»
Знак 4.3 разрешает движение только в том направлении, которое изображено на знаке, при этом первый поворот должен быть только направо, разворот запрещен.
Знак 4.3 не является знаком приоритета, следовательно, пересечение проезжих частей с круговым движением без знака 2.1 «Главная дорога» или 2.4 «Уступите дорогу» является пересечением равнозначных дорог, где водитель должен уступить дорогу транспортным средствам, приближающимся справа.
Но так было до 8 ноября 2017 года. После вступления в силу поправок в ПДД транспортные средства двигающиеся по кругу имеют приемущество перед транспортными средствами которые собираются въехать на круг. Следовательно правило правой руки в данной ситуации больше не работает.
Согласно пункту 8.5 ПДД, въезд на круговое движение при многополосном подъезде может осуществляться из правой и левой полосы в любой ряд кругового движения, а при однополосном подъезде — как можно ближе к правому краю проезжей части и только в крайний правый ряд кругового движения; далее можно перестроиться в левый ряд при его наличии (пункт 8.6 правил). Съезд с круга может осуществляться только из крайнего правого ряда.
Устанавливается:Непосредственно перед круговым движением.
Экзаменационные вопросы к знаку 4.3 «Круговое движение» до 2017 года. (Номер билета и вопрос могут не совподать)
Билет №9 Вопрос №3В каких направлениях Вам разрешено продолжить движение?
1.
А и Б.
2. Б или В.
3. Только Б.
Комментарий: Предписывающий знак 4.3 «Круговое движение» разрешает Вам продолжать движение только в направлении, указанном на нем (стрелками), поэтому движение по траектории «В» запрещено. Кроме того, поворачивать направо в ближайший проезд «А» запрещает знак 3.18.1 «Поворот направо запрещен».
Билет №10 Вопрос №7
Вы намерены произвести разворот на перекрестке. Какие указатели поворота необходимо включить при въезде на перекресток?
1. Включать указатели поворота в этой ситуации нет необходимости.
2. Левые.
3. Правые.
Комментарий: Подача сигнала указателями поворота должна производиться заблаговременно до начала выполнения маневра. При этом сигнал не должен вводить в заблуждение других участников движения. На таком перекрестке с круговым движением знак 4.
3 «Круговое движение» Вы обязаны двигаться в направлении указанном на знаке, перед въездом включив правый указатель поворота.
Билет №12 Вопрос №14
Вы намерены продолжить движение по перекрестку с круговым движением. Следует ли уступить дорогу грузовому автомобилю?
1. Нет.
2. Да.
Комментарий: Знак 4.3 «Круговое движение» разрешает движение в указанном стрелками направлении и дает Вам никакого преимущества. Следовательно Вы подъезжаете к нерегулируемому перекрестку равнозначных дорог и должны уступать дорогу транспортным средствам которые находятся справа от Вас.
Билет №13 Вопрос №8
С какой полосы Вы можете въехать на данный перекресток?
1. С правой или левой.
2. Только с правой.
Комментарий: При въезде на перекресток с круговым движением обозначенным знаком 4.
3 «Круговое движение», согласно пункту 8.5 правил, поворот направо Вам можно производить не только с крайней правой полосы, но и с левой.
Билет №16 Вопрос №14
При въезде на перекресток Вы:
1. Должны уступить дорогу только мотоциклу.
2. Должны уступить дорогу обоим транспортным средствам.
3. Имеете преимущественное право на движение.
Комментарий: Круговое движение является «Главной дорогой». Следовательно, Вам необходимо уступить дорогу обоим транспортным средствам.
Билет №23 Вопрос №8
По какой траектории Вы можете продолжить движение?
1. Только по А.
2. Только по А или Б.
3. По любой.
Комментарий: Знак 4.3 «Круговое движение» предписывает Вам движение на данном перекрестке в направлении, указанном стрелками.
При повороте направо Вы должны двигаться по возможности ближе к правому краю проезжей части (пункт 8.6 правил ). В данном случае Вы можете продолжить движение только по траектории «А».
Билет №31 Вопрос №8
Водитель какого транспортного средства нарушает Правила?
1. Только легкового автомобиля.
2. Обоих транспортных средств.
3. Никто не нарушает.
Комментарий: Знак 4.3 «Круговое движение» информирует о том, что на данном перекрестке организовано круговое движение. При въезде на такие перекрестки не обязательно занимать крайнее правое положение на проезжей части (пункт 8.5 правил). Что же касается выезда с перекрестка, то здесь действует общее для всех перекрестков правило — для поворота направо необходимо занять крайнее правое положение и поворот должен осуществляться на крайнюю правую полосу (пункт 8.6 правил). Этому правилу следует лишь водитель грузового автомобиля.
Правильный ответ — Только легкового автомобиля.
Билет №37 Вопрос №3
Разрешен ли Вам разворот в указанном месте?
1. Разрешен.
2. Не разрешен.
Комментарий: Знак 4.3 «Круговое движение» предписывает на этом перекрестке двигаться вокруг центрального островка против часовой стрелки, в том числе и в случае, если вы хотите развернуться для движения в обратном направлении. Следовательно, разворот в этом месте запрещен.
правила проезда перекрестка Ленина — Пуркаева изменили в Южно-Сахалинске. 27.09.2017. Кирилл Ясько. Новости Сахком. Южно-Сахалинск. Сахалин.Инфо
18:39 27 сентября 2017.
Авто, Южно-Сахалинск В областном центре изменились правила проезда одного из двух расположенных в городе перекрестков с круговым движением — новые знаки и обновленную разметку на пересечении Ленина и Пуркаева представили водителям вчера.
В рамках новых правил, подчеркивают в администрации Южно-Сахалинска, с внешнего радиуса кольца можно будет двигаться лишь «прямо», а по внутреннему — без ограничений кружить и выезжать в любом понравившемся месте.
Как пояснили в департаменте городского хозяйства (эксплуатирует и содержит дороги в Южно-Сахалинске), перемены здесь связаны с приведением в соответствие существующей дорожной ситуации и проекта организации дорожного движения, утвержденного в ГИБДД еще в 2015 году. Они направлены на снижение аварийности на кольце и наведение порядка с проездом перекрестка при интенсивном движении сразу по двум полосам перекрестка.
— Раньше движение было не ограничено по правой полосе: то есть если две машины заезжали, они могли ехать и крутиться кто куда захотел.
И если человек с внутреннего кольца хотел выехать, возникали проблемы, перестраиваться на нашем маленьком кольце довольно трудно, — рассказывает главный специалист ДГХ Андрей Белозеров. — Теперь этот конфликт урегулирован — тот, кто едет по правой полосе обязан выехать на съезде, а тот кто движется по левой — может выезжать, а может продолжать движение по кольцу.
В переложении на реальную дорожную ситуацию это выглядит, продолжают в ДГХ, следующим образом. С каждой стороны на кольцо «ведут» по три полосы: одна уводит автомобили вправо, на перпендикулярную улицу, центральная позволяет им проехать перекресток в «прямом» направлении и продолжить движение по «своей» дороге, а левая разрешает как двигаться прямо, так и повернуть налево или развернуться.
Пока, добавили в администрации, планов по реформированию движения на втором круговом перекрестке города — на площади Победы — в городе нет.
В Ярославле отсрочили введение новых правил движения автомобилей по кругу :: Общество :: РБК
Власти Ярославля не будут торопиться с переводом всех перекрестков с круговым движением на новые правила, которые вступают в силу с 8 ноября. В мэрии отметили, что единовременное изменение может привести к коллапсу
Фото: Сергей Вдовин / Интерпресс / ТАСС
Власти Ярославля считают, что в случае одномоментного изменения правил проезда перекрестков с круговым движением в городе может наступить транспортный коллапс.
Об этом РБК рассказал глава управления дорожного хозяйства департамента городского хозяйства ярославской мэрии Николай Труфанов.
Он пояснил, что в городе десять перекрестков с круговым движением, а «транспортные артерии города настолько связаны с площадями», что, если на площади Богоявления перекрыть «движение в сторону приоритета кольца, там будет коллапс».
Какие изменения Дмитрий Медведев внес в правила дорожного движенияПолностью отказываться от новых правил кругового движения в Ярославле не собираются, дорожные службы будут постепенно устанавливать дополнительные знаки, чтобы водители не путались и не затрудняли движение по основным магистралям.
Однако Труфанов не исключил, что на некоторых перекрестках будут действовать старые правила: «Мы будем приближаться к законодательству, но там, где невозможно, будут стоять просто знаки приоритета».
«Сама обстановка располагает к тому, чтобы в основном не менять направление движения, но изменения будут внесены», — добавил чиновник РБК.
Круговое движение | IOPSpark
В этом эпизоде вы расскажете о важности кругового движения и объясните необходимость центростремительной силы, чтобы объект двигался по круговой траектории.
Краткое содержание урока
- Обсуждение: Наблюдение за круговым движением (10 минут)
- Демонстрация: вращающийся ковш и центростремительная сила (15 минут)
- Демонстрация: вращающаяся монета (5 минут)
- Обсуждение: Центростремительные силы (15 минут)
- Демонстрация: дополнительные демонстрации (10 минут)
Движение по кругу — обычное явление, и учащимся нужно дать время обсудить, как они пережили такое движение.
Важно, чтобы они действительно чувствовали силу, действующую, когда объект на веревке вращается вокруг их головы.
Обсуждение: Наблюдение за круговым движением
Предложить предложения объектов, которые движутся по круговой траектории:
- Удар молота метателем
- Сушка одежды в центробежной сушилке
- Разделение химикатов в центрифуге
- Прохождение поворота на машине или велосипеде
- Камень, вращающийся на веревке
- Плоскость петли
- DVD, CD или пластинка, вращающаяся на проигрывателе
- Спутники, движущиеся по орбитам вокруг Земли
- Планета, вращающаяся вокруг Солнца (для многих почти круговая орбита)
- Много ярмарочных аттракционов
- Электрон на орбите ядра
Помните, что движение по окружности — это только частный случай движения по кривой.Так зачем мы это изучаем? Это довольно распространено, и математика проще!
Демонстрация: вращающийся ковш и центростремительная сила
Вращающийся ковш — классический эксперимент с центростремительной силой.
Налейте немного воды в ведро — прочно привяжите веревку к ручке ведра, а затем поверните ведро по вертикальному кругу. Пока скорость вращения достаточно велика, вода остается в ведре! Снижение скорости вращения может привести к тому, что вода почти вывалится наверху дорожки, и вы обычно можете услышать, как она плещется в этой критической точке.
Убедитесь, что ручки ведра не оторвались и ведро не ударяется о пол в самой нижней точке круга или о потолок. Возможны многие варианты этого, например, поворот лотка с мензурками на четырех струнах!
Это лучше всего делать на улице; в любом случае избегайте соблазна стоять на чем угодно.
Укажите, что вы дергаете за веревку, чтобы ведро вращалось. Сила, с которой вы натягиваете тетиву, обеспечивает центростремительную силу, необходимую для удержания ковша на орбите.
Убедитесь, что ваши ученики понимают направление, в котором действует эта сила — к вашей руке. Тянуть веревку можно только по ее длине. Объясните название: центростремительный
означает центр, ищущий
.
Центростремительный — прилагательное, описывающее силу; это , а не — название особого типа силы, такой как натяжение, гравитация, магнитная сила и т. д.
(В то же время вы можете почувствовать силу, тянущую к вашей руке. Эта сила является равной и противоположной реакцией на вашу тягу.Поскольку он действует наружу от центра круга, его можно описать как центробежный или убегающий от центра. Однако вы можете избежать этого термина и попросить своих учеников придерживаться центростремительности для описания внутренней силы.)
Демонстрация: вращающаяся монета
Потяните проволочную вешалку так, чтобы она образовала квадрат. Подпилите конец крючка, а затем согните его так, чтобы он указывал на противоположный угол квадрата. Уравновесите монету достоинством 1 пенал на крючке, поместите один палец в угол квадрата напротив крючка и затем покрутите вешалку по вертикальному кругу — монета останется на месте! Это очень простая, но отличная демонстрация центростремительной силы.
Сила крючка на пенни всегда действует по направлению к центру вращения. Сможете ли вы побить рекорд (пять кусочков по 1 шт., Сложенные друг на друга)? Сбалансировав всего одну пенни и проявив большую осторожность, вы сможете поставить вешалку на место, чтобы ни копейка не упала.
Обсуждение: Центростремительные силы
Что создает силу, удерживающую объект на круговой траектории?
Фактический способ создания силы зависит от конкретного примера:
Планетарные орбиты (почти!) → гравитация
Электронные орбиты → электростатическая сила на электроне
Центрифуга → контактная сила (реакция) на стенках
Граммофонная игла → стенки паза в пластинке
Автомобиль на поворотах → трение между дорогой и шинами
Автомобиль на повороте по наклонной колее → составляющая силы тяжести
Крен самолета → горизонтальная составляющая подъемной силы на крыльях
Таким образом, центростремительная сила может быть контактной силой или электростатической, магнитной, гравитационной и т.
Д.
Почему должна быть неуравновешенная сила, если объект должен двигаться по круговой траектории? Подчеркните Первый закон Ньютона. Если объект должен двигаться по кругу, должна быть сила, выталкивающая или вытягивающая его из прямой линии. Эта сила должна действовать по направлению к центру круга, и именно ее мы называем центростремительной силой. Это неуравновешенная сила, действующая на орбитальный объект.
Представьте, что камень вращается на конце веревки так, что он движется по горизонтальной орбите. Если вы уберете центростремительную силу, перерезав струну, камень будет двигаться по прямой по касательной к окружности (на мгновение игнорируя гравитацию), а не по радиусу.
Расскажите ученикам о следующих двух примерах кругового движения на практике:
Сидение на заднем сиденье автомобиля при повороте: если автомобиль поворачивает налево, вы чувствуете, как будто вас отбрасывает направо. Фактически, ваша задница соприкасается с сиденьем и тянется влево (при наличии достаточного трения).
Верхняя половина вашего тела пытается двигаться по прямой линии. Если смотреть с точки над автомобилем, будет видно, что ваша верхняя половина пытается следовать по касательной, в то время как машина поворачивает налево.
Наблюдая, как мраморный шарик катится по поверхности стола в поезде, когда поезд поворачивает на повороте: опять же, если поезд поворачивает налево, кажется, что шарик ускользает вправо. Он следует по прямой, касательной к кривой. Нет трения, чтобы тянуть его влево, поэтому нет центростремительной силы.
Интересный пример — воздушный шар, наполненный гелием, внутри проезжающего на повороте автомобиля. Воздушный шар наклоняется к центру круга. Воздух в машине пытается двигаться по прямой, поэтому внутри машины он поворачивается вправо.Воздушный шар легче воздуха, поэтому его толкают к более низкому давлению в центре круга.
Демонстрация: Дальнейшие демонстрации
Проведите ряд других экспериментов с круговым движением.
Эпизод 224-1: Демонстрации кругового движения (Word, 26 КБ)
Требование центростремительной силы
Как упоминалось ранее в этом уроке, объект, движущийся по кругу, испытывает ускорение. Даже если двигаться по периметру круга с постоянной скоростью, все равно происходит изменение скорости и, как следствие, ускорение. Это ускорение направлено к центру круга. И в соответствии со вторым законом движения Ньютона, объект, который испытывает ускорение, также должен испытывать чистую силу. Направление чистой силы совпадает с направлением ускорения. Итак, для объекта, движущегося по кругу, на него должна действовать внутренняя сила, вызывающая его внутреннее ускорение.Это иногда называют требованием центростремительной силы . Слово центробежный (не путать с F-словом центробежный ) означает поиск центра. Для кругового движения объекта существует результирующая сила, действующая по направлению к центру, которая заставляет объект искать центр.
Чтобы понять важность центростремительной силы, важно хорошо понимать первый закон движения Ньютона — закон инерции .Закон инерции гласит, что …
.
.. движущиеся объекты имеют тенденцию оставаться в движении с той же скоростью и в том же направлении, если на них не действует неуравновешенная сила.Согласно первому закону движения Ньютона, это естественная тенденция всех движущихся объектов продолжать движение в том же направлении, в котором они движутся … если на объект не действует какая-то неуравновешенная сила, отклоняющая его движение от его прямого направления. -строчный путь.Движущиеся объекты будут естественно двигаться по прямым линиям; неуравновешенная сила требуется только для того, чтобы заставить его повернуться. Таким образом, для движения объектов по кругу требуется наличие неуравновешенной силы.
Идея, выраженная законом инерции Ньютона, не должна нас удивлять. Мы сталкиваемся с этим феноменом инерции почти каждый день, когда водим автомобиль.
Например, представьте, что вы пассажир в машине на светофоре. Индикатор загорится зеленым, и водитель начнет ускоряться, находясь в состоянии покоя. Автомобиль начинает ускоряться вперед, но относительно сиденья, на котором вы находитесь, начинает наклоняться назад. Ваше тело в состоянии покоя имеет тенденцию оставаться в покое. Это один из аспектов закона инерции — «покоящиеся объекты стремятся оставаться в покое». Когда колеса автомобиля вращаются, создавая прямую силу на машине и вызывая ускорение вперед, ваше тело стремится оставаться на месте.Вам определенно может показаться, что ваше тело испытывает обратную силу, заставляющую его ускоряться в обратном направлении. Тем не менее, вам будет сложно определить такую обратную силу на вашем теле. На самом деле нет ни одного. Ощущение отбрасывания назад — это просто тенденция вашего тела сопротивляться ускорению и оставаться в состоянии покоя. Автомобиль ускоряется из-под вашего тела, оставляя у вас ложное ощущение, что вас толкают назад.
А теперь представьте, что вы находитесь в той же машине, которая движется с постоянной скоростью, приближаясь к светофору.Водитель нажимает на тормоза, колеса машины блокируются, и машина начинает буксовать до полной остановки. На движущийся вперед автомобиль действует сила, направленная назад, а затем на автомобиль происходит ускорение назад. Однако ваше тело, находясь в движении, имеет тенденцию продолжать движение, пока машина буксует до полной остановки. Вам определенно может показаться, что ваше тело испытывает силу, направленную вперед, заставляя его ускоряться вперед. Тем не менее, вам снова будет трудно определить такую прямую силу на вашем теле.На самом деле нет физического объекта, ускоряющего вас вперед. Ощущение того, что вас выбрасывает вперед, — это просто тенденция вашего тела сопротивляться замедлению и оставаться в состоянии поступательного движения. Это второй аспект закона инерции Ньютона — «движущийся объект стремится оставаться в движении с той же скоростью и в том же направлении .
..». Неуравновешенная сила, действующая на автомобиль, заставляет автомобиль замедляться, в то время как ваше тело продолжает движение вперед. Вы снова остаетесь с ложным ощущением, что вас толкают в направлении, противоположном вашему ускорению.
Эти два сценария вождения представлены на следующем рисунке.
В каждом случае — трогание автомобиля с места и торможение движущегося автомобиля до остановки — направление, на которое наклоняются пассажиры, противоположно направлению ускорения. Это просто результат инерции пассажира — тенденции сопротивляться ускорению. Наклон пассажира — это не ускорение само по себе, а, скорее, тенденция поддерживать состояние движения, пока автомобиль ускоряется.Тенденция тела пассажира поддерживать состояние покоя или движения, в то время как окружающая среда (автомобиль) ускоряется, часто неверно истолковывается как ускорение. Это становится особенно проблематичным, когда мы рассматриваем третий возможный опыт инерции пассажира в движущемся автомобиле — левый поворот.
Предположим, что на следующем этапе вашего пути водитель автомобиля делает резкий поворот налево с постоянной скоростью. Во время поворота машина движется по круговой траектории.То есть машина заметает четверть круга. Сила трения, действующая на повернутые колеса автомобиля, вызывает несбалансированную силу на автомобиль и последующее ускорение. Неуравновешенная сила и ускорение направлены к центру круга, вокруг которого поворачивается автомобиль. Однако ваше тело находится в движении и имеет тенденцию оставаться в движении. Это инерция вашего тела — тенденция сопротивляться ускорению — заставляет его продолжать движение вперед. Пока машина ускоряется внутрь, вы продолжаете движение по прямой.Если вы сидите с пассажирской стороны автомобиля, то в конечном итоге внешняя дверь автомобиля ударит вас, когда машина повернет внутрь. Это явление может заставить вас думать, что вы ускоряетесь от центра круга. На самом деле вы продолжаете свой прямой инерционный путь, касающийся окружности, в то время как машина ускоряется из-под вас.
Ощущение внешней силы и внешнего ускорения — ложное ощущение. Нет физического объекта, способного вытолкнуть вас наружу.Вы просто испытываете тенденцию вашего тела продолжать свой путь, касающийся круговой траектории, по которой поворачивает автомобиль. Вы снова остаетесь с ложным ощущением, что вас толкают в направлении, противоположном вашему ускорению.
Любой объект, движущийся по кругу (или по круговой траектории), испытывает центростремительную силу .То есть существует некоторая физическая сила, толкающая или притягивающая объект к центру круга. Это требование центростремительной силы. Слово центростремительный — это просто прилагательное, используемое для описания направления силы. Мы не вводим новый тип силы , а скорее описываем направление результирующей силы, действующей на объект, который движется по кругу.
Каким бы ни был объект, если он движется по кругу, на него действует некоторая сила, которая заставляет его отклоняться от своего прямолинейного пути, ускоряться внутрь и двигаться по круговой траектории.Ниже показаны три таких примера центростремительной силы.
Когда автомобиль совершает поворот, сила трения, действующая на повернутые колеса автомобиля, создает центростремительную силу, необходимую для кругового движения. | Когда ведро с водой привязано к веревке и вращается по кругу, сила натяжения, действующая на ведро, обеспечивает центростремительную силу, необходимую для кругового движения. | Когда Луна вращается вокруг Земли, сила тяжести, действующая на Луну, обеспечивает центростремительную силу, необходимую для кругового движения. |
Центростремительная сила для равномерного кругового движения изменяет направление объекта без изменения его скорости. Идея о том, что неуравновешенная сила может изменить направление вектора скорости, но не его величину, может показаться немного странной.Как такое могло быть? Есть несколько способов подойти к этому вопросу. Один из подходов предполагает анализ движения с точки зрения работы-энергии. Вспомните из блока 5 Физического класса, что работа — это сила , действующая на объект, вызывая смещение . Объем работы, проделанной над объектом, находится с помощью уравнения
Работа = Сила * смещение * косинус (Тета), где Theta в уравнении представляет собой угол между силой и смещением.Поскольку центростремительная сила действует на объект, движущийся по кругу с постоянной скоростью, сила всегда действует внутрь, поскольку скорость объекта направлена по касательной к окружности.
Это означало бы, что сила всегда направлена перпендикулярно направлению смещения объекта. Угол Theta в приведенном выше уравнении равен 90 градусам, а косинус 90 градусов равен 0. Таким образом, работа, совершаемая центростремительной силой в случае равномерного кругового движения, равна 0 Джоулей. Вспомните также из Раздела 5 Класса физики, что, когда над объектом не работают внешние силы, общая механическая энергия (потенциальная энергия плюс кинетическая энергия) объекта остается постоянной.Таким образом, если объект движется по горизонтальному кругу с постоянной скоростью, центростремительная сила не работает и не может изменить общую механическую энергию объекта. По этой причине кинетическая энергия и, следовательно, скорость объекта останутся постоянными. Сила действительно может ускорить объект, изменив его направление, но не может изменить его скорость. Фактически, всякий раз, когда неуравновешенная центростремительная сила действует перпендикулярно направлению движения, скорость объекта остается постоянной. Чтобы неуравновешенная сила изменила скорость объекта, должна быть составляющая силы в направлении (или противоположном) направлении движения объекта.
Второй подход к этому вопросу о том, почему центростремительная сила вызывает изменение направления, но не изменение скорости, включает компоненты вектора и второй закон Ньютона.Следующий воображаемый сценарий будет использован, чтобы проиллюстрировать эту мысль.
Предположим, что на местной ледяной фабрике кусок льда выскользнул из морозильной камеры, и механический рычаг приложил силу, чтобы ускорить его по ледяной поверхности, свободной от трения. На прошлой неделе механическая рука вышла из строя и произвольно давила на себя. Ниже показаны различные направления сил, действующих на движущуюся глыбу льда. В каждом случае наблюдайте за силой по сравнению с направлением движения ледяного блока и прогнозируйте, будет ли сила ускоряться, замедляться или не влиять на скорость блока.
Используйте векторные компоненты, чтобы делать свои прогнозы. Затем проверьте свои ответы, нажав на кнопку.
| Физическое положение | Ускорение, замедление или не влияет на скорость? | Пояснение | |
а. | |||
г. | |||
г. | |||
г. | |||
e. |
Приведенные выше примеры показывают, что сила способна замедлять или ускорять объект, только когда есть компонент, направленный в том же или противоположном направлении, что и движение объекта. В случае е вертикальная сила не изменяет горизонтальное движение.Иногда говорят, что перпендикулярные компоненты движения не зависят друг от друга. Вертикальная сила не может повлиять на горизонтальное движение.
Подводя итог, объект при равномерном круговом движении испытывает внутреннюю чистую силу. Эту направленную внутрь силу иногда называют центростремительной силой, где центростремительных сил описывает ее направление. Без этой центростремительной силы объект никогда не мог бы изменить свое направление. Тот факт, что центростремительная сила направлена перпендикулярно касательной скорости, означает, что сила может изменять направление вектора скорости объекта без изменения его величины.
Мы хотели бы предложить … Иногда просто прочитать об этом недостаточно. Вы должны с ним взаимодействовать! И это именно то, что вы делаете, когда используете одно из интерактивных материалов The Physics Classroom.
Мы хотели бы предложить вам совместить чтение этой страницы с использованием наших интерактивных элементов Uniform Circular Motion Interactive и / или Race Track Interactive. Вы можете найти их в разделе Physics Interactives на нашем веб-сайте.Оба интерактивных модуля позволяют учащемуся интерактивно исследовать чистую силу для объекта, движущегося по кругу.
Для вопросов №1- №5: Объект движется в направлении по часовой стрелке по кругу с постоянной скоростью. Используйте свое понимание концепций скорости, ускорения и силы, чтобы ответить на следующие пять вопросов.Используйте диаграмму, показанную справа. Нажмите кнопку, чтобы проверить свои ответы.
1. Какой вектор ниже представляет направление вектора силы, когда объект находится в точке A на окружности?
2. Какой вектор ниже представляет направление вектора силы, когда объект находится в точке C на окружности?
3. Какой вектор ниже представляет направление вектора скорости, когда объект находится в точке B на окружности?
4.Какой вектор ниже представляет направление вектора скорости, когда объект находится в точке C на окружности?
5. Какой вектор ниже представляет направление вектора ускорения, когда объект находится в точке B на окружности?
6. Рекс Вещи и Дорис заперта на свидание. Рекс быстро поворачивает направо.Дорис начинает скользить по виниловому сиденью (которое Рекс предварительно отполировал и отполировал) и сталкивается с Рексом. Чтобы преодолеть неловкость ситуации, Рекс и Дорис начинают обсуждать физику только что испытанного движения. Рекс предполагает, что объекты, движущиеся по кругу, испытывают внешнюю силу. Таким образом, когда поворот был сделан, Дорис испытала внешнюю силу, которая подтолкнула ее к Рексу. Дорис не соглашается, утверждая, что объекты, движущиеся по кругу, испытывают внутреннюю силу.
В этом случае, по словам Дорис, Рекс двигался по кругу из-за того, что дверь толкала его внутрь.Дорис не двигалась по кругу, поскольку не было силы, толкающей ее внутрь; она просто продолжала двигаться по прямой, пока не столкнулась с Рексом. Кто прав? Аргументируйте одну из этих двух позиций.
7. Кара Лотт тренируется в зимнем вождении на стоянке GBS. Кара поворачивает руль, чтобы повернуть налево, но ее машина продолжает движение по льду по прямой. Учитель A и учитель B наблюдали за этим явлением.Учитель А утверждает, что отсутствие силы трения между шинами и льдом приводит к балансу сил, который заставляет автомобиль двигаться по прямой. Учитель Б утверждает, что лед оказывал внешнюю силу на шину, чтобы уравновесить поворотную силу и, таким образом, удерживать машину, движущуюся по прямой. Какой учитель (А или Б) учитель физики? ______ Объясните ошибочность аргумента другого учителя.
18A: Круговое движение — центростремительное ускорение
Существует тенденция полагать, что если объект движется с постоянной скоростью, то у него нет ускорения.
Это действительно так в случае, когда объект движется по прямой линии. С другой стороны, частица, движущаяся по криволинейной траектории, ускоряется независимо от того, меняется скорость или нет. Скорость имеет как величину, так и направление. В случае, когда частица движется по криволинейной траектории, направление скорости постоянно меняется, и, таким образом, частица имеет ускорение. Теперь обратим наше внимание на случай, когда объект движется по кругу. Мы начнем с простейшего случая кругового движения, случая, когда скорость объекта постоянна, случая, называемого равномерным круговым движением.А пока позвольте вам быть объектом. Представьте, что вы находитесь в машине, которая движется против часовой стрелки, скажем, со скоростью 40 миль в час, если смотреть сверху, по довольно небольшой круговой трассе. Вы путешествуете по кругу. Ваша скорость не постоянна. Величина вашей скорости не меняется (постоянная скорость), но направление вашей скорости постоянно меняется, вы продолжаете поворачивать налево! Теперь, если вы постоянно поворачиваете налево, значит, вы постоянно набираете некоторую левую скорость.
Фактически, ваше ускорение должно быть точно влево, под прямым углом к вашей скорости, потому что, если ваша скорость не меняется, но ваша скорость постоянно меняется, это означает, что у вас есть некоторое ускорение \ (\ vec {a} = \ dfrac {d \ vec {v}} {dt} \), то для каждого бесконечно малого изменения показаний часов \ (dt \) изменение скорости \ (d \ vec {v} \), которое происходит в течение этого бесконечно малого интервала времени, должно быть перпендикулярным к самой скорости.(Если бы это было не перпендикулярно, то скорость увеличивалась бы или уменьшалась.) Итак, независимо от того, где вы находитесь в круге (вокруг которого вы движетесь против часовой стрелки, если смотреть сверху), у вас есть ускорение, направленное точно влево, перпендикулярно направлению движения. направление вашей скорости. Итак, что всегда находится прямо слева от вас, если вы путешествуете по кругу против часовой стрелки? Именно так! Центр круга всегда находится слева от вас. Таким образом, ваше ускорение всегда направлено к центру.
Мы называем центростремительное ускорение, связанное с круговым движением, центростремительным ускорением, потому что слово «центростремительное» означает «центростремительное». Обратите внимание: если вы движетесь по кругу по часовой стрелке, если смотреть сверху, вы постоянно поворачиваете направо, а ваше ускорение направлено вправо, прямо к центру круга. Эти соображения применимы к любому объекту — объект, движущийся по кругу, имеет центростремительное (центростремительное) ускорение.
У нас есть несколько способов охарактеризовать движение частицы, движущейся по кругу.Во-первых, мы охарактеризуем его с точки зрения того, как далеко частицы прошли по окружности. Если нам нужна переменная положения, мы устанавливаем начальную точку на окружности и положительное направление. Например, для круга с центром в начале плоскости xy мы можем определить точку, в которой круг пересекает положительную ось x, как начальную точку, и определить направление, в котором частица должна двигаться, чтобы двигаться по кругу против часовой стрелки, как положительное направление.
Имя, присвоенное этой переменной позиции — s.Позиция s — это общее расстояние, измеренное по окружности, которое прошла частица. Тогда скорость частицы — это скорость изменения s, \ (\ dfrac {ds} {dt} \), а направление скорости касается окружности. Сам круг определяется своим радиусом. Второй метод описания движения частицы состоит в том, чтобы описать его в терминах воображаемого отрезка прямой, идущего от центра окружности к частице. Чтобы использовать этот метод, необходимо также определить опорный линейный сегмент — положительная ось x является обычным выбором для случая круга с центром в начале системы координат x-y.Затем, до тех пор, как вы знаете, радиус г окружности, угол \ (тета \), что линия к маркам частиц с опорной линией полностью определяет местоположение частицы.
В геометрии переменная положения s определяет длину дуги на окружности. Напомним, что по определению угол \ (\ theta \) в радианах — это отношение длины дуги к радиусу:
\ [\ theta = \ dfrac {s} {r} \]
Решая для s имеем:
\ [s = r \ theta \ label {18-1} \]
, в котором мы интерпретируем s как положение частицы на окружности, а \ (\ theta \) как угол, который воображаемый отрезок прямой от центра окружности к частице образует с опорный линейный сегмент, такой как положительная ось абсцисс. Ясно, что чем быстрее движется частица, тем быстрее изменяется угол тета, и действительно, мы можем получить связь между скоростью частицы и скоростью изменения \ (\ theta \), просто взяв производную по времени обоих стороны уравнения \ (\ ref {18-1} \). Давайте сделаем это.
Начнем с вычисления производной от обеих частей уравнения \ (\ ref {18-1} \) по времени:
\ [\ dfrac {ds} {dt} = r \ dfrac {d \ theta} {dt} \]
, а затем перепишите результат как:
\ [\ dot {s} = r \ dot {\ theta} \]
просто для того, чтобы читатель привык к идее, что мы представляем производную переменной по времени, то есть скорость изменения этой переменной, путем написания символа переменной с точкой над ним.Затем перепишем результат как
\ [v = r \ dot {\ theta} \ label {18-2} \]
, чтобы подчеркнуть тот факт, что скорость изменения положения на круге — это скорость частицы (величина скорости частицы). Наконец, мы определяем переменную \ (\ omega \) («omega») как скорость изменения угла, что означает, что \ (\ omega \) равно \ (\ dfrac {d \ theta} {dt} \) а \ (\ omega \) — это \ (\ dot {\ theta} \).
Должно быть ясно, что \ (\ omega \) — это скорость вращения воображаемой линии от центра круга до частицы.Мы называем эту скорость вращения величиной угловой скорости отрезка прямой. (Выражение угловая скорость, \ (\ omega \), чаще используется для характеристики скорости и направления вращения твердого тела, а не воображаемой линии.) Переписывание \ (v = r \ dot {\ theta} \) с заменой \ (\ dot {\ theta} \) на \ (\ omega \) дает:
\ [v = r \ omega \ label {18-3} \]
Как центростремительное ускорение зависит от скорости частицы и размера круга
Теперь мы можем вывести выражение для этого центростремительного (центростремительного) ускорения, о котором мы говорили в начале этой главы.Рассмотрим небольшой промежуток времени \ (\ Delta t \). (Мы примем предел, так как \ (\ Delta t \) стремится к нулю до конца этой главы.) В течение этого короткого промежутка времени частица проходит расстояние \ (\ Delta s \) по окружности и углу, который линия, от центра окружности к частице, делает с изменениями опорной линии на величину \ (\ Delta \ \ тета).
Кроме того, за это время \ (\ Delta t \) скорость частицы изменяется с \ (\ vec {v} \) на \ (\ vec {v} ‘\), то есть изменение \ (\ Delta \ vec {v} \), определенный как \ (vec {v} ‘= \ vec {v} + \ Delta \ vec {v} \), изображенный на следующей векторной диаграмме (на которой стрелки представляют векторы \ (\ vec {v } \) и \ (\ vec {v} ‘\) были скопированы сверху без изменения ориентации или длины).Обратите внимание, что небольшой угол \ (\ Delta \ theta \), появляющийся на диаграмме сложения векторов, совпадает с \ (\ Delta \ theta \), который показан на диаграмме выше.
Хотя \ (\ vec {v} ‘\) — новый вектор, отличный от \ (\ vec {v} \), мы оговорили, что скорость частицы постоянна, поэтому вектор \ (\ vec { v} ‘\) имеет ту же величину, что и вектор \ (\ vec {v} \). То есть \ (\ vec {v} ‘= \ vec {v} \). Мы перерисовываем диаграмму сложения векторов, отмечая оба вектора скорости одним и тем же символом v.
Величина центростремительного ускорения по определению может быть выражена как
.
\ circ \).Таким образом, в пределе, когда \ (\ Delta t \) приближается к 0, треугольник является прямоугольным, и в этом пределе мы можем написать:\ [\ dfrac {\ Delta v} {v} = tan (\ Delta \ theta) \]
\ [\ Delta v = v \ tan (\ Delta \ theta) \]
Подставляя это в наше выражение для \ (a_c \), получаем:
\ [a_c = \ underset {\ Delta t \ rightarrow 0} {lim} \ dfrac {vtan (\ Delta \ theta)} {\ Delta t} \ label {18-4} \]
Теперь мы используем приближение малых углов из математики плоской геометрии, приближение, которое становится фактическим уравнением в пределе, когда \ (\ Delta \ theta \) приближается к нулю.
Аппроксимация малых углов
Для любого угла, который очень мал по сравнению с \ (\ pi \) радианами (чем меньше угол, тем лучше приближение), тангенс угла приблизительно равен самому углу, выраженному в радианах; а синус угла примерно равен самому углу, выраженному в радианах. Фактически
\ [загар (\ Delta \ theta) \ underset {\ Delta \ theta \ rightarrow 0} {\ rightarrow} \ Delta \ theta \]
и
\ [sin (\ Delta \ theta) \ underset {\ Delta \ theta \ rightarrow 0} {\ rightarrow} \ Delta \ theta \]
где \ (\ Delta \ theta \) в радианах.
Аппроксимация малых углов позволяет записать
\ [a_c = \ underset {\ Delta t \ rightarrow 0} {lim} \ dfrac {v \ Delta \ theta} {\ Delta t} \]
[где мы заменили \ (tan (\ Delta \ theta) \) в уравнении \ (\ ref {18-4} \) выше на \ (\ Delta \ theta \)].
Константу v можно вывести за пределы предела, получив \ (a_c = \ underset {\ Delta t \ rightarrow 0} {lim} \ dfrac {\ Delta \ theta} {\ Delta t} \). Но \ (\ underset {\ Delta t \ rightarrow 0} {lim} \ dfrac {\ Delta \ theta} {\ Delta t} \) — это скорость изменения угла \ (\ theta \), то есть по определению угловая скорость \ (\ omega \).2 \ label {18-6} \]
Следует отметить, что, несмотря на то, что мы сосредоточили наше внимание на случае, когда частица, движущаяся по окружности, движется с постоянной скоростью, частица имеет центростремительное ускорение независимо от того, изменяется ли скорость или нет. Если скорость частицы изменяется, центростремительное ускорение в любой момент (все еще) определяется уравнением \ (\ ref {18-5} \), где \ (v \) — это скорость частицы в этот момент ( и в дополнение к центростремительному ускорению, частица также имеет некоторое ускорение по круговой траектории, известное как тангенциальное ускорение).
Случай, который мы исследовали, тем не менее, примечателен. Даже если скорость частицы постоянна, частица имеет некоторое ускорение только потому, что направление ее скорости постоянно меняется. Более того, центростремительное ускорение не является постоянным ускорением, потому что его направление постоянно меняется. Визуализируйте это. Если вы едете против часовой стрелки (если смотреть сверху) по круговой трассе, направление, в котором вы видите центр круга, постоянно меняется (и это направление является направлением центростремительного ускорения).Когда вы находитесь в самой восточной точке круга, центр находится к западу от вас. Когда вы находитесь в самой северной точке круга, центр находится к югу от вас. Когда вы находитесь в самой западной точке круга, центр находится к востоку от вас. А когда вы находитесь в самой южной точке круга, центр находится к северу от вас.
Авторы и авторство
Лаборатория 5 — Равномерное круговое движение
Введение
Если вы когда-либо были на аттракционе в парке развлечений, который проходит по изогнутой или круговой траектории, то вы испытали силу, называемую центростремительной силой, толкающую вас в аттракцион.
Будь то задняя стенка «Раундапа» или «Ротора», аттракцион, где пол падает из-под ваших ног, или ремень безопасности «американских горок», обеспечивающих силу, — вы постоянно ускоряетесь к центру аттракциона. кривизны. Если — чего вы больше всего боитесь в такой поездке — эта сила внезапно исчезнет, вы двинетесь в направлении, касательном круговой траектории. Вот что происходит, когда вы едете через холм на американских горках прямо перед тем, как ремень безопасности сработает. На рисунке 1 сравнивается движение в присутствии центростремительной силы с результирующим движением тела, если центростремительная сила внезапно прекратится.Рисунок 1 : Объект в круговом движении
В качестве другого примера рассмотрим шар, прикрепленный к веревке и вращающийся по кругу, как показано на рис. 2а. Натяжение струны прикладывает к шару центростремительную силу , заставляя его двигаться по круговой траектории. Струна тянет мяч к центру круга, в то время как мяч тянет наружу на струне и, следовательно, на вашей руке в соответствии с третьим законом действия и противодействия Ньютона.
Таким образом, эта внешняя сила не действует на мяч, хотя ее часто и неправильно называют центробежной силой, действующей на мяч. Когда центростремительная сила прекращается, например, на рис. 2b, когда струна разрывается, объект движется в направлении скорости в этот момент. Это направление является касательным к окружности в этой точке.Рисунок 2 : Шар на веревке, вид сверху до и после разрыва струны
Центростремительная сила, удерживающая вас в поездке, может быть определена с помощью нескольких измерений и расчетов.В этом эксперименте вы определите, какие переменные должны быть известны для определения центростремительной силы, необходимой для поддержания движения массы по круговой траектории с постоянной скоростью.Обсуждение принципов
Второй закон Ньютона гласит, что результирующая силаF net
, приложенная к движущемуся телу, равна произведению массы телам
и его ускорения a.
(1)
F net = ma При применении второго закона Ньютона к круговому движению удобно использовать координаты, параллельные и перпендикулярные движению объекта.У тела, движущегося по прямой линии, ускорение происходит из-за изменения величины скорости. Для тела, движущегося по круговой траектории с постоянной скоростью, величина | v | скорости не меняется, но направление вектора скорости v постоянно меняется. В этом случае объект не имеет ускорения в направлении, параллельном его движению, иF ||
в уравнении. (2)F || = ma ||
равно нулю.Это движение называется равномерным круговым движением — движением по круговой траектории с постоянной скоростью. Так как вектор скорости изменяется во времени, объект при равномерном круговом движении ускоряется. Концептуально использование параллельных и перпендикулярных координат удобно, потому что параллельная сила отвечает за изменения скорости, а перпендикулярная сила (или центростремительная сила) отвечает за изменения направления.
Центростремительное ускорение
Какое ускорение необходимо, чтобы тело двигалось по кругу с постоянной скоростью? См. Рис.3а ниже. В определенный момент частица оказывается на вершине радиус-вектора r. В другой момент времениΔt
позже частица оказывается на вершине радиус-вектора r ‘. На малом интервале времениΔt
тело движется по дуге длинойvΔt
. ЕслиΔt
достаточно мало, длина дуги приблизительно равна расстоянию между положением тела в начале интервалаΔt
и положением в конце интервала.Этот отрезок прямой вместе с двумя радиусами образует равнобедренный треугольник, показанный на рис. 3а.Рисунок 3 : Геометрические характеристики
На рис. 3b показаны векторы скорости в двух положениях. Обратите внимание, что величина вектора скорости не меняется. На рис. 3c два вектора скорости перерисованы без изменения их длины или ориентации. Стрелка, соединяющая концы векторов скорости, представляет изменениеΔv
скорости частицы из-за изменения направления в течение временного интервалаΔt
.
Обратите внимание, что по мере уменьшенияΔt
угол между направлениемΔv
иv
иv ‘
приближается к прямому углу 90 °. Поскольку касательная к окружности перпендикулярна ее радиусу, отсюда следует, что уголθ
междуv
иv ‘
, как показано на рис. 3c, совпадает с углом между двумя радиусами на рис. 3а. Из тригонометрии мы знаем, что эти два треугольника конгруэнтны, и поэтому отношения их сторон должны быть равны.Итак, мы можем написать следующее выражение Разделив обе стороны наΔt / v
, получим Конечно,Δv / Δt
— это ускорение тела, и оно находится в направленииΔv
. Из рис. 3в видно, что ускорение направлено к центру окружности. Величина центростремительного ускоренияa c
определяется выражением а центростремительная сила Поскольку напрямую измерить скорость тела сложно, вместо этого вы будете вычислять скорость из величин, которые легче измерить.
Величину вектора скорости можно определить путем измерения расстояния, которое объект проходит за единицу времени. ЕслиT
— это период (время, необходимое для того, чтобы объект совершил один полный оборот), то скорость равна расстоянию, пройденному за этот один оборот, деленному на период. Подставляя это в уравнение. (6) для центростремительного ускорения дает(9)
a c = = 4 π 2 f 2 r = 4 π 2 T −2 r гдеf = 1 / T
— количество оборотов в секунду, измеренное в герцах.Теперь уравнение. (7) можно записать в терминах измеряемых величинm
,T
иr
какОбъектив
В этом эксперименте вы измеряете период вращения объекта и вычисляете центростремительную силу, действующую на него. Вы сравните эту центростремительную силу с эквивалентной силой, необходимой для поддержания объекта в том же радиусе.Оборудование
- Аппарат кругового движения
- Ассорти по весу
- Пузырьковый уровень
- Баланс
- Секундомер
- Метрическая палка
- Весна
Процедура
Хотя было бы интереснее провести это исследование на полпути, простой лабораторный прибор, показанный на рис.
4 ниже будет использоваться для изучения природы центростремительной силы. Используя прибор центростремительной силы, вы можете измерить частоту вращения объекта, движущегося по круговой траектории с известным радиусом. Уравнение (10)F c = 4 π 2 mf 2 r
затем можно использовать для вычисления центростремительной силы, действующей на объект.Описание аппарата
На рисунке 4 показано устройство и его различные компоненты. Нижняя часть основания снабжена регулируемыми винтами, которые можно использовать для выравнивания всего устройства.Ригель с противовесом на конце можно перемещать для изменения положения вращающейся массы. Указатель можно перемещать по прорези и размещать прямо под кончиком вращающейся массы. Это помогает измерить радиус круговой траектории вращающейся массы.Рисунок 4 : Эскиз, показывающий компоненты устройства
В этом аппарате центростремительная сила обеспечивается пружиной. Когда пружина прикреплена к вращающейся массеM R
, она втягивается, как показано на рис.5а и 6б. Чтобы вернуть вращающуюся массу обратно над указателем или индикатором радиуса, струна пропускается через шкив и на конце струны добавляется масса, достаточная для того, чтобы вернуть вращающуюся массу выше индикатора радиуса.Рисунок 5 : Эскиз, показывающий первоначальную настройку
Рисунок 6 : Фотография первоначальной настройки
На Рис. 5b и Рис. 6c весм h г
подвешенной массым h
просто уравновешивает упругую силу пружины, когда вращающийся объектM R
находится над указателем или индикаторный столбик радиуса.На фиг. 7 пружина растягивается на ту же величину, что и массаM R
вращается по траектории с тем же радиусом, что и на фиг. 5b. Величина двух силF c
иm h g
должна быть в близком соответствии, поскольку обе силы производят одинаковое удлинение пружины.
Рисунок 7 : Эскиз, показывающий круговой путь объекта
Процедура A: Измерение периода вращения
1
Выровняйте устройство с помощью трех регулировочных винтов в основании.Аппарат находится в горизонтальном положении, когда перекладина остается зафиксированной в любом положении. При необходимости используйте пузырьковый уровень, чтобы помочь вам в этом процессе.2
Взвесьте вращающуюся массуM R
и введите это значение в рабочий лист.3
Установите индикатор радиуса для наименьшего радиуса и измерьтеr
. Радиус измеряется от центра стойки (оси вращения) до центра индикатора радиуса. Запишитеr
в таблице данных на рабочем листе.4
Перемещайте перекладину, пока кончик вращающейся массы не окажется над индикатором радиуса.5
Присоедините пружину к вращающейся массе. Присоедините струну к вращающейся массе, протяните струну над шкивом и прикрепите ее к подвеске массы на другом конце.
Добавляйте грузы на подвеску до тех пор, пока кончик вращающейся массы не окажется над индикатором радиуса. Запишите значение общей подвешенной массым ч
в таблице данных 1 на рабочем листе.6
Снимите массы и подвеску и поверните перекладину.Убедитесь, что кончик вращающейся массы ударяет по индикатору радиуса каждый оборот. Возможно, вам придется немного попрактиковаться, прежде чем начать сбор данных. Важно равномерно вращать вал. ВНИМАНИЕ: Следите за тем, чтобы волосы и одежда не попадали на устройство, когда оно находится в движении! С помощью таймера запишите время, необходимое для 50 оборотов. Запишите это время в таблице данных 1 на рабочем листе.7
Отцепите пружину и выдвиньте индикатор радиуса примерно на 1 см. Измерьте и запишите это новое значение радиуса в Таблицу данных 1.8
Повторите шаги с 4 по 6 и введите значения в таблицу данных 1.9
Повторите шаг 7 для еще трех позиций индикатора радиуса, всего 5 радиусов.
КПП 1:
Попросите своего технического специалиста проверить значения в таблице данных 1, прежде чем продолжить.
10
Рассчитайте и запишите период вращенияT
в Таблицу данных 2.11
Рассчитайте и запишите частоту вращенияf
в Таблицу данных 2.12
Рассчитайте и запишите центростремительное ускорение в таблице данных 2.13
Рассчитайте центростремительную силу.14
Вычислите процентную разницу между экспериментальным значением центростремительной силы и силой подвешенного груза,м h г
, и запишите значения в Таблицу данных 2. См. Приложение B. Примечание : Если ваша процентная разница превышает 15% для одного испытания, вы, , должны повторить это испытание . КПП 2:
Попросите своего технического специалиста проверить значения и расчеты в таблице данных 2.
Процедура B: Участок
м h g
по сравнению сa c
15
Используя Excel, постройте графикm h g
в сравнении сa c
. См. Приложение G.16
Используйте опцию линии тренда в Excel, чтобы найти наклон.См. Приложение H.17
По наклону определяют величину вращающейся массы.18
Сравните значение вращающейся массы, полученное по наклону, с измеренным значением, вычислив процентную разницу. КПП 3:
Попросите своего ТА проверить ваш график и расчеты.
Авторские права © 2010 Advanced Instructional Systems, Inc.и Государственный университет Северной Каролины. | Кредиты
Неравномерное круговое движение | Безграничная физика
Обзор неравномерного кругового движения
Неравномерное круговое движение означает изменение скорости частицы, движущейся по круговой траектории..jpg)
Цели обучения
Объясните, когда частица совершает неравномерное круговое движение
Основные выводы
Ключевые моменты
- При неравномерном круговом движении размер вектора скорости (скорости) изменяется, что означает изменение величины скорости.
- Изменение скорости влияет на радиальное (центростремительное) ускорение. Возможны две возможности: 1) радиус окружности постоянен; или 2) радиальная (центростремительная) сила постоянна.
- В любом случае угловая скорость при неравномерном круговом движении не является постоянной, как [latex] \ omega = \ frac {\ text {v}} {\ text {r}} [/ latex] и [latex] \ text {v} [/ latex] меняется.
Ключевые термины
- радиальный : перемещение по радиусу.
- центростремительный : направлен или движется к центру.
Что мы подразумеваем под неравномерным круговым движением? Ответ заключается в определении равномерного кругового движения, то есть кругового движения с постоянной скоростью.
Отсюда следует, что неравномерное круговое движение означает изменение скорости частицы, движущейся по круговой траектории. Обратите особое внимание на изменение размеров вектора скорости, обозначающее изменение величины скорости.
Диаграмма неравномерного кругового движения : При неравномерном круговом движении величина угловой скорости изменяется со временем.2} {\ text {r}} [/ latex]. Изменение скорости влияет на радиальное (центростремительное) ускорение. Есть две возможности:
1: Радиус окружности постоянен (как при движении по круговой железной дороге или по автомобильной дороге). Изменение в [latex] \ text {v} [/ latex] изменит величину радиального ускорения. Это означает, что центростремительное ускорение не является постоянным, как в случае с равномерным круговым движением. Чем больше скорость, тем больше радиальное ускорение. Частице, движущейся с более высокой скоростью, потребуется большая радиальная сила, чтобы изменить направление, и наоборот, когда радиус круговой траектории постоянен.
2: Радиальная (центростремительная) сила постоянна (как спутник, вращающийся вокруг Земли под действием постоянной силы тяжести). Круговое движение регулирует радиус в зависимости от изменения скорости. Это означает, что радиус круговой траектории является переменным, в отличие от случая равномерного кругового движения. В любом случае должно выполняться уравнение центростремительного ускорения в терминах «скорости» и «радиуса». Здесь важно отметить, что, хотя изменение скорости частицы влияет на радиальное ускорение, на изменение скорости не влияет ни радиальная, ни центростремительная сила.Нам нужна тангенциальная сила, чтобы повлиять на изменение величины тангенциальной скорости. Соответствующее ускорение называется тангенциальным ускорением.
В любом случае угловая скорость при неравномерном круговом движении не является постоянной, поскольку [latex] \ omega = \ frac {\ text {v}} {\ text {r}} [/ latex] и [latex] \ text {v} [/ latex] меняется.
механиков | Определение, примеры, законы и факты
Механика , наука, изучающая движение тел под действием сил, включая особый случай, когда тело остается в покое.
В первую очередь проблема движения — это силы, которые тела действуют друг на друга. Это приводит к изучению таких тем, как гравитация, электричество и магнетизм, в зависимости от природы задействованных сил. Учитывая силы, можно искать способ, которым тела движутся под действием сил; это предмет собственно механики.
Британская викторина
Викторина «Все о физике»
Кто был первым ученым, проведшим эксперимент по управляемой цепной ядерной реакции? Какая единица измерения для циклов в секунду? Проверьте свою физическую хватку с помощью этой викторины.
Исторически механика была одной из первых возникших точных наук. Его внутренняя красота как математической дисциплины и ранний замечательный успех в количественном учете движений Луны, Земли и других планетных тел оказали огромное влияние на философскую мысль и послужили толчком для систематического развития науки.
Механику можно разделить на три части: статика, которая имеет дело с силами, действующими на покоящееся тело и в нем; кинематика, описывающая возможные движения тела или системы тел; и кинетика, которая пытается объяснить или предсказать движение, которое произойдет в данной ситуации.В качестве альтернативы механику можно разделить по типу изучаемой системы. Простейшей механической системой является частица, определяемая как настолько маленькое тело, что его форма и внутренняя структура не имеют значения в данной задаче. Более сложным является движение системы из двух или более частиц, которые действуют друг на друга и, возможно, испытывают силы, действующие со стороны тел вне системы.
Принципы механики были применены к трем общим областям явлений.Движение таких небесных тел, как звезды, планеты и спутники, можно предсказать с большой точностью за тысячи лет до того, как они произойдут. (Теория относительности предсказывает некоторые отклонения от движения в соответствии с классической или ньютоновской механикой; однако они настолько малы, что их можно наблюдать только с помощью очень точных методов, за исключением задач, затрагивающих всю или большую часть обнаруживаемой Вселенной.
) Как вторая область, обычные объекты на Земле вплоть до микроскопических размеров (движущиеся со скоростью намного ниже скорости света) должным образом описываются классической механикой без значительных исправлений.Инженер, проектирующий мосты или самолеты, может с уверенностью использовать ньютоновские законы классической механики, даже если силы могут быть очень сложными, а вычислениям не хватает прекрасной простоты небесной механики. Третья область явлений включает поведение материи и электромагнитного излучения в атомном и субатомном масштабах. Хотя вначале были достигнуты ограниченные успехи в описании поведения атомов с точки зрения классической механики, эти явления должным образом рассматриваются в квантовой механике.
Классическая механика занимается движением тел под действием сил или равновесием тел, когда все силы уравновешены. Этот предмет можно рассматривать как разработку и применение основных постулатов, впервые сформулированных Исааком Ньютоном в его книге Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (1687), широко известной как Principia .
Эти постулаты, называемые законами движения Ньютона, изложены ниже.Их можно использовать для предсказания с большой точностью самых разных явлений, от движения отдельных частиц до взаимодействий очень сложных систем. В этой статье обсуждается множество этих приложений.
В рамках современной физики классическую механику можно понять как приближение, вытекающее из более глубоких законов квантовой механики и теории относительности. Однако такой взгляд на место объекта сильно недооценивает его важность в формировании контекста, языка и интуиции современной науки и ученых.Наш современный взгляд на мир и место человека в нем прочно укоренен в классической механике. Более того, многие идеи и результаты классической механики выживают и играют важную роль в новой физике.
Центральными понятиями классической механики являются сила, масса и движение. Ни сила, ни масса не были четко определены Ньютоном, и оба они были предметом многих философских размышлений со времен Ньютона. Оба они наиболее известны своими эффектами.
Масса — это мера склонности тела сопротивляться изменениям в состоянии движения.С другой стороны, силы ускоряют тела, то есть они изменяют состояние движения тел, к которым они приложены. Взаимодействие этих эффектов — основная тема классической механики.
Хотя законы Ньютона фокусируют внимание на силе и массе, три другие величины приобретают особое значение, потому что их общее количество никогда не меняется. Эти три величины — энергия, (линейный) импульс и угловой момент. Любой из них может быть перемещен из одного тела или системы тел в другое.Кроме того, энергия может менять форму, будучи связанной с единственной системой, проявляясь как кинетическая энергия, энергия движения; потенциальная энергия, энергия позиции; тепло или внутренняя энергия, связанная со случайными движениями атомов или молекул, составляющих любое реальное тело; или любая комбинация из трех. Тем не менее полная энергия, импульс и угловой момент во Вселенной никогда не меняются. Этот факт выражается в физике, говоря, что энергия, импульс и угловой момент сохраняются.
Эти три закона сохранения вытекают из законов Ньютона, но сам Ньютон их не выражал. Их нужно было обнаружить позже.
Примечателен тот факт, что, хотя законы Ньютона больше не считаются фундаментальными и даже не совсем правильными, три закона сохранения, вытекающие из законов Ньютона — сохранение энергии, импульса и углового момента — остаются в точности верными даже в квантовая механика и теория относительности. Фактически, в современной физике сила больше не является центральным понятием, а масса — лишь одним из множества атрибутов материи.Однако энергия, импульс и угловой момент по-прежнему прочно занимают центральное место. Сохраняющаяся важность этих идей, унаследованных от классической механики, может помочь объяснить, почему этот предмет сохраняет такое большое значение в современной науке.
Круговое движение — Высшая школа физики
Если вы считаете, что контент, доступный через Веб-сайт (как определено в наших Условиях обслуживания), нарушает
или несколько ваших авторских прав, сообщите нам об этом, отправив письменное уведомление («Уведомление о нарушении»), содержащее
то
информацию, описанную ниже, назначенному ниже агенту.
Если репетиторы университета предпримут действия в ответ на
ан
Уведомление о нарушении, оно предпримет добросовестную попытку связаться со стороной, которая предоставила такой контент
средствами самого последнего адреса электронной почты, если таковой имеется, предоставленного такой стороной Varsity Tutors.
Ваше Уведомление о нарушении прав может быть отправлено стороне, предоставившей доступ к контенту, или третьим лицам, таким как в качестве ChillingEffects.org.
Обратите внимание, что вы будете нести ответственность за ущерб (включая расходы и гонорары адвокатов), если вы искажать информацию о том, что продукт или действие нарушает ваши авторские права.Таким образом, если вы не уверены, что контент находится на Веб-сайте или по ссылке с него нарушает ваши авторские права, вам следует сначала обратиться к юристу.
Чтобы отправить уведомление, выполните следующие действия:
Вы должны включить следующее:
Физическая или электронная подпись владельца авторских прав или лица, уполномоченного действовать от их имени;
Идентификация авторских прав, которые, как утверждается, были нарушены;
Описание характера и точного местонахождения контента, который, по вашему мнению, нарушает ваши авторские права, в \
достаточно подробностей, чтобы позволить репетиторам университетских школ найти и точно идентифицировать этот контент; например нам требуется
а
ссылка на конкретный вопрос (а не только на название вопроса), который содержит содержание и описание
к какой конкретной части вопроса — изображению, ссылке, тексту и т. д. — относится ваша жалоба;
Ваше имя, адрес, номер телефона и адрес электронной почты; и
Ваше заявление: (а) вы добросовестно полагаете, что использование контента, который, по вашему мнению, нарушает
ваши авторские права не разрешены законом, владельцем авторских прав или его агентом; (б) что все
информация, содержащаяся в вашем Уведомлении о нарушении, является точной, и (c) под страхом наказания за лжесвидетельство, что вы
либо владелец авторских прав, либо лицо, уполномоченное действовать от их имени.
Отправьте жалобу нашему уполномоченному агенту по адресу:
Чарльз Кон
Varsity Tutors LLC
101 S. Hanley Rd, Suite 300
St. Louis, MO 63105
Или заполните форму ниже:
.