Направление мгновенной скорости при движении по окружности

Затачивая инструмент с помощью точильного круга, можно заметить, что искры летят по касательной к кругу в точке, которой касается инструмент (рис. 8.2). Это раскалённые кусочки, оторвавшиеся от круга, поэтому их скорость в момент отрыва равна (по модулю и направлению) скорости точек диска, соприкасающихся с инструментом.

Рис. 8.3

Этот опыт показывает, что

при движении по окружности мгновенная скорость тела направлена по касательной к окружности в точке, где в данный момент находится тело.

Чтобы лучше осознать это, рассмотрим движение тела в течение времени Δt, малого по сравнению с периодом Т. Пройденная за это время дуга окружности почти сливается с участком касательной к окружности (эта касательная показана голубой линией на рис. 8.3). А это как раз и означает, что мгновенная скорость тела направлена по касательной.

Рис. 8.3

Заметим, что касательная к окружности в некоторой точке перпендикулярна радиусу окружности, проведённому в эту точку. Следовательно,

при движении по окружности мгновенная скорость тела направлена перпендикулярно радиусу, проведённому в точку, где находится тело в данный момент (см. рис. 8.1).

5. На рисунке 8.4 изображена траектория тела, движущегося по окружности. Перенесите рисунок в тетрадь и отметьте на нём:

Рис. 8.4

а) вектор скорости тела, когда оно находится в точках А и В;

б) точку С, в которой скорость тела составляет угол 45° со скоростью тела в момент, когда оно находится в точке А.