Opisz ruch jednostajny po okręgu posługując się pojęciem okresu i częstotliwości.

Ruch po okręgu, jak sama nazwa wskazuje odbywa się po torze, który jest okręgiem lub jego częścią: np. zakręt drogi. Taki ruch może, ale nie musi odbywać się ze "stałą prędkością." Dlatego też wyróżniamy: * ruch jednostajny po okręgu, * ruch niejednostajny (zmienny) po okręgu. Ruch po okręgu (jednostajny i zmienny) jest szczególnym przypadkiem ruchu krzywoliniowego, gdyż okrąg jest jednym z wielu typów krzywych. Krzywa to (po prostu) linia nie prosta. Matematyka zna conajmniej kilka typów dobrze opisanych krzywych: okrąg, elipsa, parabola, hiperbola, cykloida, epicykl i inne. Definicja ruchu jednostajnego po okręgu Ruch ten określony jest przez: * tor ruchu jest okręgiem, * wartość prędkości jest stała. Zwróć uwagę na słowa: "wartość prędkości". Prędkość jest wektorem, czyli oprócz wartości określa ją kierunek i zwrot, a te nie są stałe - jak to widać na rysunku. Obiekt poruszający się po okręgu, zajmując kolejno pozycje: A, B, C, D i wszystkie pośrenie, zmienia kierunek i zwrot prędkości. Kierunek jest zawsze prostopadły do promienia łączącego to położenie ze środkiem toru ruchu. Ten promień nazywa się promieniem wodzącym i został zaznaczony na rysunku. Można także powiedzieć, że wektor prędkości ma zawsze kierunek stycznej do toru ruchu w miejscu, w którym aktualnie znajduje się obiekt. Ta zmiana kierunku prędkości ma swoje konsekwencje i ma swoje przyczyny. O przyczynach dowiesz się ucząc się Dynamiki, a o konsekwencjach dopiero w szkole ponadgimnazjalnej (teraz dowiedz się tylko, że w tym ruchu istnieje niezerowe przyspieszenie). Matematyczny opis ruchu jednostajnego po okręgu Ruch ten możemy nazwać periodycznym (okresowym), czyli takim, że po pewnym czasie (zwanym okresem) ciało będące w ruchu znajduje się znowu w pozycji początkowej, z tym samym wektorem prędkości (z tymi samymi parametrami ruchu). Wielkość fizyczna, która określa ten fakt, to OKRES, czas jednego pełnego obiegu. Okres oznacza się dużą literą T, w odróżnieniu od czasu bieżącego: t, w którym ciało mogło wykonać kilka obiegów lub też tylko jego część, np. pokonać zakręt. W czasie T obiekt jeden raz pokonał drogę równą długości okręgu, czyli s = 2 · π · r Można zatem łatwo określić wartość prędkości: v = (2 · π · r)/T Możesz zobaczyć jak wygłada zmiana wartości prędkości liniowej w ruchu po okręgu, możesz obejrzeć animację ruchu karuzeli. Znim wprowadzisz w ruch karuzelę, na tej animacji, przeczytaj uważnie wstęp do niej. Inną wielkością fizyczną opisującą ten ruch to częstotliwość, czyli ilość obiegów okręgu wykonanych przez ciało w jednostce czasu. Częstotliwość jest zatem odwrotnością okresu: f = 1/T. Zatem okres jest odwrotnością częstotliwości: T = 1/f. Podstawową jednostką okresu jest oczywiście sekunda [s], bo okres to czas. Podstawową jednostką częstotliwości jest "herc" [Hz], [Hz = 1/s] Konsekwencją zmiany kierunku i zwrotu wektora prędkości jest istnienie przyspieszenia, ale o tym będziesz uczył się w szkole ponadgimnazjalnej.

W ruchu jednostajnym po okręgu wartość prędkości ciała jest stała, zmienia się natomiast kierunek wektora prędkości, który jest skierowany wzdłuż stycznej do toru . Okres to czas trwania jednego pełnego obiegu ciała wokół środka okręgu . Częstotliwość to wielkość określająca, ile razy ciało obiega okrąg w ciągu 1s. Jest ona równa odwrotności okresu .