本文解释了物理学中什么是匀速圆周运动(或匀速圆周运动)。那么,你会发现匀速圆周运动的特点是什么以及匀速圆周运动的公式。
什么是匀速圆周运动(UCM)?
在物理学中,匀速圆周运动(UCM)也称为匀速圆周运动,是物体绕轴以恒定角速度和半径旋转所描述的运动。因此,做匀速圆周运动的物体具有圆形路径。
例如,绕地球运行的卫星的轨道可以被认为是匀速圆周运动(UCM)。同样,坐在摩天轮、车轮或以恒定角速度旋转的风扇上的人也是匀速圆周运动的例子。

匀速圆周运动的特点
匀速圆周运动的特点是:
- 匀速圆周运动(UCM)的主要特点是角速度(ω)恒定。换句话说,描述匀速圆周运动的运动体以不改变其值的角速度旋转。
 - 做匀速圆周运动的物体的速度 (v) 与圆周路径相切。这就是为什么它被称为切向速度或线速度。
 - 向心加速度(或法向加速度)是手机加速度的矢量分量,它会导致其速度方向的变化,因此是圆形轨迹的原因。向心加速度 (a c ) 垂直于切向速度并指向圆形路径的中心。
 - 做匀速圆周运动的运动体的角加速度(α)和切向加速度( at )为零,因为其切向速度是恒定的。
 - 在匀速圆周运动中,周期(T)是物体完成一圈所需的时间。另一方面,频率 (f) 是身体每单位时间旋转的次数。
 

匀速圆周运动公式
了解匀速圆周运动的定义及其特征后,我们将了解哪些公式可以帮助我们解决此类运动的练习。
角位移
角位移是物体进行匀速圆周运动的位移角度。因此,角位移等于最终角位置和初始角位置之间的差。
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同样,角位移可以通过将线性位移除以圆形路径的半径来计算:
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金子:
- 

是角位移。
 - 

是最终的角位置。
 - 

是初始角位置。
 - 

是线性平移。
 - 

是匀速圆周运动轨迹的半径。
 
角速度
匀速圆周运动的角速度等于角位移 (Δθ) 除以时间变化 (Δt)。因此,计算 MCU 角速度的公式为:
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金子:
- 

是角速度。
 - 

是角位置的增量。
 - 

是时间增量。
 - 

是最终的角位置。
 - 

是初始角位置。
 - 

是最后时刻了。
 - 

是初始时刻。
 
切向速度
描述匀速圆周运动的移动设备的切向速度(或线速度)等于角速度乘以圆形路径的半径。因此,计算切向速度的公式如下:
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金子:
- 

是切向速度。
 - 

是角速度。
 - 

是旋转运动路径的半径。
 
向心加速度
向心加速度(或法向加速度)等于切向速度的平方除以轨迹半径。同样,向心加速度也可以通过角速度的平方乘以轨迹半径来计算。
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金子:
- 

是向心加速度(或法向加速度)。
 - 

是切向速度。
 - 

是圆周运动路径的半径。
 - 

是角速度。
 
周期和频率
在匀速圆周运动中,周期是移动体完成一圈所需的时间。另一方面,频率是身体每单位时间旋转的次数。
因此,周期和频率成反比:
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此外,匀速圆周运动的角速度、周期和频率在数学上通过以下公式相关:
![]()
金子:
- 

是角速度。
 - 

是重点。
 - 

是频率。
 
笛卡尔坐标中的位置
描述匀速圆周运动的移动体的位置也可以用笛卡尔坐标表示,为此使用以下参数方程:
![Rendered by QuickLaTeX.com \begin{cases}x=r\cdot \text{cos}(\theta)\\[2ex]y=r\cdot \text{sin}(\theta)\end{cases}](https://physigeek.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-b354a316f87c95470a2cacf0717bb3fe_l3.png)
金子:
- 

是移动设备的水平笛卡尔坐标。
 - 

是移动设备的垂直笛卡尔坐标。
 - 

是匀速圆周运动轨迹的半径。
 - 

是移动设备所在的角度。
 
匀速圆周运动公式汇总
总之,我们为您提供了下表,其中列出了匀速圆周运动 (MCU) 的所有公式。
