四.周期T、频率f和转速n
1.周期T:在匀速圆周运动中,物体沿圆周转过一周所用的时间叫做匀速圆周运动的周期。在国际单位制中,单位是秒(s)。
周期显示了匀速圆周运动是一种周期性的运动。
2.频率f:每秒钟完成圆周运动的转数。
在国际单位制中,单位是赫兹(Hz)。
3.转速n:单位时间内做匀速圆周运动的物体转过的转数。
在国际单位制中,单位是转/秒(r/s,1r/s=60r/min).
可见匀速圆周运动的T、f和n均不变。
五.描述匀速圆周运动的物理量之间的关系
1.线速度和角速度间的关系:
如果物体沿半径为r的圆周做匀速圆周运动,在时间t内通过的弧长为Δl,半径转过的角度是Δθ,由数学知识知道Δl=rΔθ,于是有v=Δl/Δt=rΔθ/Δt=r。
2.线速度和周期的关系:
3.角速度和周期的关系:
4.由周期和频率的定义知:T=1/f。
又由于以上关系,则,。
【例题1】:自行车的三个轮子半径分别为rA:rB:rC=2:1:8,则它们的线速度、角速度周期之比分别为多少?
A B C r 2 1 8 v 1 1 8 ω 1 2 2 T 2 1 1 解:列表法,依据A、B之间关系和B、C之间关系求解。
本题中涉及到两种常见的传动方式:共轴传动与线接触传动,前者角速度相等,后者线速度相等。