РУҚА
Тапсырмалар № 2, 18 · ЕГЭ

Условие качения

Связь поступательной и угловой скоростей при качении без проскальзывания
2 мин чтенияҚиындық: Обновлено 27 қыркүйек 2026

Условие качения без проскальзывания означает, что точка тела в месте контакта с неподвижной поверхностью в данный момент покоится относительно этой поверхности. Поэтому скорость центра катящегося тела связана с его угловой скоростью формулой \(v=\omega R\).

Условие качения
Условие качения без проскальзывания — это связь между линейной скоростью \(v\) центра тела и его угловой скоростью \(\omega\): за время движения тело перемещается вперёд на такое расстояние, которое соответствует повороту его на угол. Для круглого тела радиуса \(R\) выполняется \(v=\omega R\). При этом точка контакта с поверхностью имеет нулевую скорость относительно поверхности.

Формула условия качения

\[v=\omega R\]

Здесь \(v\) — скорость центра тела, \(\omega\) — угловая скорость вращения, а \(R\) — радиус колеса или цилиндра. Если угловая скорость задана в радианах в секунду, то \(v\) получается в метрах в секунду. Из формулы также следуют выражения \(\omega=\frac{v}{R}\) и \(R=\frac{v}{\omega}\).

\(v\)
скорость центра тела
м/с
\(\omega\)
угловая скорость
рад/с
\(R\)
радиус тела
м
№
Пример

Колесо радиусом \(R=0{,}3\,\text{м}\) катится без проскальзывания с угловой скоростью \(\omega=10\,\text{рад/с}\). Скорость его центра равна \(v=\omega R=10\cdot0{,}3=3\,\text{м/с}\).

!
Не путайте скорости точек колеса

Условие \(v=\omega R\) относится к скорости центра тела и угловой скорости всего тела. Верхняя точка колеса движется относительно земли со скоростью \(2v\), а точка контакта в данный момент имеет скорость \(0\). Это не означает, что колесо не вращается.

Проверьте себя

Колесо радиусом \(0{,}2\,\text{м}\) катится без проскальзывания с угловой скоростью $15\,\text{рад/с}. Чему равна скорость его центра?

Главное за минуту

Главное

  • При качении без проскальзывания точка контакта покоится относительно поверхности.
  • Связь поступательной и угловой скоростей: \(v=\omega R\).
  • Скорость верхней точки колеса относительно земли равна \(2v\), а скорость точки контакта равна нулю.