Rovnoměrný pohyb po kružnici

Pohyb po kružnici hraje důležitou roli v přírodě i technice. Kupříkladu planety sluneční soustavy se pohybují po (přibližně) kruhových drahách kolem Slunce. Dalšími příklady může být rotor v elektromotoru nebo klikový hřídel ve spalovacím motoru.

Tato HTML5-App zobrazuje pohyb po kružnici, ve kterém je znázorněna časová závislost okamžité polohy (souřadnice), rychlosti, zrychlení a působící síly. Tlačítko „Reset” nastavuje pohybující se těleso do původní polohy, kdy můžete nastavit parametry pohybu. Pomocí daných vstupních polí můžete měnit poloměr trajektorie, periodu pohybu a hmotnost tělesa. Druhým tlačítkem můžete animaci spustit, zastavit a nebo pokračovat v simulaci. Pokud zvolíte možnost „Zpomaleně”, bude pohyb desetkrát zpomalen. Přepínače na zeleném panelu dávají možnost zobrazit jednu ze čtyř fyzikálních veličin.

Tento prohlížeč nepodporuje HTML5 Canvas!

Polohový vektor (červený) s počátkem ve středu otáčení (střed systému souřadnic) popisuje polohu pohybujícího se tělesa. Vektor rychlosti (fialový) má směr tečny k trajektorii (kružnici) a je tedy kolmý na poloměr (polohový vektor). Vektor zrychlení (modrý) míří překvapivě do středu. Zrychlení zde nepředstavuje zvětšení či zmenšení velikosti rychlosti, ale změnu směru vektoru rychlosti. Totéž platí i pro sílu (zelená) působící na pohybující se těleso. Není tedy divu, že i názvy jako dostředivé zrychlení a dostředivá síla vystihují to, že oba tyto vektory směřují právě do středu kruhového pohybu.

Vzorce pro tuto animaci lze nalézt v matematickém dodatku.