• Ακτίνα (R): Η απόσταση από το κέντρο K μέχρι την περιφέρεια.
• Μήκος Δίσκου / Περιφέρειας (S): Η συνολική απόσταση ενός πλήρους γύρου: S = 2πR.
• Τόξο (Δs): Το τμήμα της περιφέρειας που καλύπτεται.
• Γωνία (Δθ): Η επίκεντρη γωνία που "βλέπει" στο τόξο Δs. Ισχύει: Δs = R · Δθ (με Δθ σε rad).
• 1 rad: Η γωνία όταν το μήκος του τόξου ισούται ακριβώς με την ακτίνα (Δs = R).
• Μετατροπή: 360° = 2π rad ≈ 6.28 rad.
💡 Ομαλή Κυκλική Κίνηση: Η κίνηση σε κυκλική τροχιά με σταθερό μέτρο ταχύτητας (υ = σταθ.). Το σώμα καλύπτει ίσα τόξα σε ίσους χρόνους.
1. Περίοδος (T) & Συχνότητα (f) — Θεμελιώδεις Έννοιες
- Περίοδος (T): Ο χρόνος που χρειάζεται το σώμα για να κάνει 1 πλήρη κύκλο (1 γύρο). Μονάδα: 1 s.
⇒ Τύπος: T = t / N (Συνολικός χρόνος t / Αριθμός γύρων N).
⇒ Σημείωση: Αν N = 1 περιφορά, τότε ο συνολικός χρόνος ισούται με την περίοδο (t = T). - Συχνότητα (f): Ο αριθμός των γύρων που κάνει το σώμα στη μονάδα του χρόνου (1 s). Μονάδα: 1 Hz (1/s).
⇒ Τύπος: f = N / t ⇒ f = 1 / T (Αντίστροφα μεγέθη).
2. Γραμμική vs Γωνιακή Ταχύτητα — Αναλυτική Σύγκριση
| Μέγεθος | Τι εκφράζει; | Βασικός Τύπος | Κατεύθυνση / Μονάδα |
|---|---|---|---|
| Γραμμική Ταχύτητα (υ) | Πόσο μήκος τόξου Δs διανύει το σώμα στη μονάδα του χρόνου. | υ = Δs / Δt = 2πR / T = 2πfR | Εφάπτεται στον κύκλο (κάθετη στην ακτίνα R). Μονάδα: m/s. |
| Γωνιακή Ταχύτητα (ω) | Πόση γωνία Δθ "σαρώνει" η ακτίνα στη μονάδα του χρόνου. | ω = Δθ / Δt = 2π / T = 2πf | Δείχνει πόσο γρήγορα περιστρέφεται. Μονάδα: rad/s. |
3. Απόδειξη Σχέσης Γραμμικής & Γωνιακής Ταχύτητας (υ = ω · R)
Βήμα-Βήμα Απόδειξη:
1. Από τη Γεωμετρία: Δs = R · Δθ.
2. Διαιρούμε με Δt: Δs / Δt = R · (Δθ / Δt).
3. Επειδή υ = Δs / Δt και ω = Δθ / Δt ⇒ υ = ω · R.