Düzgün dairesel Hareket

DÜZGÜN DAİRESEL HAREKET

Şekildeki cisim M merkezli dairesel yörünge üzerinde düzgün dairesel hareket yapıyor. Cismin anlık hızı daima yörüngeye teğet ( mavi vektör), merkezcil ivmesi daima merkeze doğrudur. (kırmızı vektör). Merkezcil kuvvet merkezcil ivmeyle aynı yönlü olacağından, o da merkeze doğrudur. Demek ki bir cismin dairesel hareket yapabilmesi için, onu sürekli merkeze doğru çeken bir kuvvetin ve kuvvete dik bir ilk hızının olması gerekir.

Yarıçap (r) : Dairesel yörüngenin yarıçapıdır. Birimi SI birim sistemlerinde metre (m) dir.

Periyot (T): Dairesel hareket yapan cismin bir tam tur atması için geçen süredir. Birimi SI birim sistemlerinde saniye (s) dir.

Frekans (f): Dairesel hareket yapan cismin birim zamanda attığı tur sayısıdır. Birim zaman olarak saniye alınırsa, frekans birimi SI birim sistemlerinde 1/s veya Hertz (Hz) olur.

Çizgisel hız (V): Dairesel hareket yapan cismin birim zamanda aldığı yoldur. Birim zaman olarak saniye yol olarak metre alınırsa, hız birimi SI birim sistemlerinde m/s olur. Yörüngeye her zaman teğettir.

Cisim bir tam tur döndüğünde 1 periyotluk zaman geçer ve bu sürede cisim dairenin çevresi kadar yol alır. Birim zamandaki yolu bulmak için çevreyi periyoda bölmemiz gerekir.

Açısal hız [veya Açısal frekans](w):Dairesel hareket yapan cismin birim zamanda taradığı açıdır. Birim zaman olarak saniye açı olarak radyan alınırsa, açısal hız birimi SI birim sistemlerinde rad/s olur.

Cisim bir tam tur döndüğünde 1 periyotluk zaman geçer ve bu sürede cisim 1 tam açı kadar açı tarar. Birim zamanda taranan açıyı bulmak için tam açıyı periyoda bölmemiz gerekir.

Merkezcil ivme (a): Dairesel hareket yapan cismin birim zamandaki hız vektörü değişimidir. Yönü sürekli merkeze doğrudur. Birim zaman olarak saniye yol olarak metre alınırsa, merkezcil ivme birimi SI birim sistemlerinde m/s2 olur.

Merkezcil kuvvet (F): Dairesel hareket yapan cismi sürekli merkeze doğru çeken kuvvettir. Örneğin Dünya Güneş çevresinde dönerken merkezcil kuvvet Güneş'in çekim kuvvetidir. Araba virajı alırken merkezcil kuvvet sürtünme kuvvetidir. Birimi SI birim sistemlerinde Newton (N) dur. Kütle ile ivmenin çarpımı kuvveti vereceğinden, merkezcil kuvvet aşağıdaki formülden bulunur.

Bütün formüller aşağıdaki gibi özetlenebilir. Bu formülleri kendiniz çıkarmayı deneyin.