Обертальний рух: приклади, формули

Роль сили зчеплення

Розглянемо приклади обертального руху в фізиці. Візьмемо рух однієї матеріальної точки – важкого металевого кульки від шарикопідшипника. Чи можна зробити так, щоб він рухався по колу? Якщо штовхнути кульку, то він покотиться по прямій. Можна вести кульку по колу, весь час підтримуючи його. Але варто тільки прибрати руку, і він продовжить рух по прямій лінії. З цього випливає висновок, що точка може рухатися по колу тільки під дією сили.

Це рух матеріальної точки, але в твердому тілі не одна точка, а безліч. Вони пов’язані між собою, оскільки на них діють сили зчеплення. Саме ці сили і утримують точки на круговій орбіті. При відсутності сили зчеплення матеріальні точки обертового тіла розлетілися б, як бруд злітає з обертового колеса.

Лінійна і кутова швидкості

Ці приклади обертального руху дозволяють провести ще одну паралель між обертальним і поступальним рухом. Під час поступального руху всі точки тіла рухаються в певний момент часу з однаковою лінійною швидкістю. При обертанні тіла всі його точки рухаються з однаковою кутовою швидкістю. При обертальному русі, приклади якого – спиці обертового колеса, кутові швидкості всіх точок обертається спиці будуть однакові, а лінійні – різні.