曲线运动中,变与不变的因素包括:
1. 变:曲线运动的轨迹是曲线,这个形状在运动过程中是变化的。另外,物体做曲线运动时,运动的方向(即切线方向)是不断变化的,所以运动的速度方向也是变化的。
2. 不变:物体做曲线运动时,其运动的速度(大小或方向)可能会发生变化,但合外力(产生加速度)的方向是不变的。此外,如果物体受到的是匀速圆周运动,则其合外力(产生向心加速度)不变。
综上所述,曲线运动中变与不变的因素包括轨迹形状、速度方向、合外力方向、速度大小、合外力作用力性质等。需要注意的是,具体的情况还要根据题目的设定和要求来分析。
例题:
一架飞机在飞行时相对于地面的速度为100 m/s,方向为东偏北30度。如果飞机在飞行过程中遇到一股强风,风速为20 m/s,方向未知(假设为垂直于地面向上)。
问题:
在飞机遇到风之后,它的飞行轨迹会发生什么变化?
分析:
1. 原来的运动轨迹:飞机在无风情况下的飞行轨迹是一条直线,即东偏北30度的直线。
2. 风的影响:风速和风向都会影响飞机的飞行轨迹。在这个问题中,风速为20 m/s,方向未知,这意味着飞机在遇到风后,其飞行轨迹会受到风的影响而发生弯曲。
由于风向未知,我们无法确定飞机的飞行轨迹是否会完全偏离原来的轨迹。但是,由于风速较大,飞机的飞行轨迹可能会发生较大的弯曲。具体来说,如果风向与原来的运动轨迹垂直,那么飞机的飞行轨迹将会变成一个圆形。
总结:
在这个问题中,我们看到了曲线运动中的变与不变。原来的运动轨迹是一条直线,但在遇到风后,飞机的飞行轨迹发生了弯曲。具体弯曲程度取决于风速和风向。因此,曲线运动中的变与不变需要考虑到各种因素,如速度、方向、大小和作用点等。