При равномерном вращении твердого тела вокруг неподвижной оси, касательное ускорение любой точки твердого тела равно нулю. Давайте разберемся, почему это так.
- Определение равномерного вращения: Равномерное вращение означает, что угловая скорость вращения тела постоянна во времени. Это значит, что тело вращается с постоянной скоростью без ускорения или замедления.
- Касательное ускорение: Касательное ускорение связано с изменением величины линейной скорости точки, находящейся на вращающемся теле. Оно возникает, когда угловая скорость изменяется, что в данном случае не происходит, так как угловая скорость постоянна.
- Нормальное ускорение: Нормальное ускорение связано с изменением направления скорости точки, а не её величины. Даже при постоянной угловой скорости, направление скорости точки на окружности постоянно меняется, создавая центростремительное (нормальное) ускорение.
- Полное ускорение: Полное ускорение точки на вращающемся теле является векторной суммой касательного и нормального ускорений. Поскольку касательное ускорение равно нулю, полное ускорение равно нормальному ускорению.
Таким образом, при равномерном вращении твердого тела вокруг неподвижной оси касательное ускорение равно нулю, поскольку угловая скорость не изменяется.