§ 26. Скорость криволинейного движения.

Какое же направление приписать скорости криволинейного движения? Ведь при криволинейном движении нет определенного направления движения. Мы ответим на заданный вопрос, введя понятие мгновенного направления скорости, подобно тому как в § 15 мы ввели понятие мгновенной скорости прямолинейного движения.

Для этого будем рассматривать криволинейное движение за малые промежутки времени. Чем меньшие промежутки времени мы будем выбирать, тем меньше будет отличаться соответственный малый участок траектории от прямолинейного отрезка, например от своей хорды. За достаточно малый промежуток времени данное движение будет неотличимо от прямолинейного. Кроме того, для малого участка пути хорда будет практически неотличима от касательной, проведенной в любой точке этого участка траектории. Поэтому мгновенным направлением скорости считают направление касательной в той точке траектории, где в данный момент находится движущееся тело. Обычно слово «мгновенное» опускают и говорят просто о направлении скорости.

Рис. 48. Искры из-под предмета, обтачиваемого на точильном круге, летят по касательной к кругу

Частицы вращающегося точильного камня движутся по окружностям. Коснемся вращающегося камня концом стального прутка (рис. 48). Мы увидим искры — мелкие раскаленные частицы, отрывающиеся от камня и летящие с той скоростью, которую они имели в последний момент движения вместе с камнем. Переставляя пруток по окружности камня, увидим, что направление вылета искр различно в разных точках и всегда совпадает с касательной к окружности в той точке, где пруток прикасается к камню.

Задание: 26.1. Для того чтобы брызги от велосипедных колес не попадали на седока, над колесами устанавливают щитки в виде дуги окружности с центром на оси колеса. Изобразите схематически велосипед с седоком и отметьте на рисунке наименьшие размеры щитков, при которых седок будет защищен от брызг.