Векторы скорости и ускорения тела составляют прямой угол в любой момент времени. Как движется тело?

Если векторы скорости и ускорения тела в любой момент времени составляют прямой угол, то тело движется равномерно по окружности (или, в частном случае, по прямой с постоянной скоростью).

Разберём почему.

Скорость тела направлена по касательной к траектории, то есть показывает направление движения в данный момент. Ускорение может изменять как величину скорости, так и её направление.

• Если ускорение направлено вдоль скорости, тело разгоняется.

• Если ускорение направлено против скорости, тело замедляется.

• Если ускорение перпендикулярно скорости, оно не изменяет модуль скорости, а только меняет направление движения.

Так как по условию ускорение всегда перпендикулярно скорости, скорость тела по величине остаётся постоянной. При этом направление скорости постоянно изменяется, поэтому траектория является кривой.

Для движения по окружности характерно именно такое свойство: скорость направлена по касательной к окружности, а центростремительное ускорение направлено к центру окружности, то есть перпендикулярно скорости.

Следовательно, тело совершает равномерное криволинейное движение. Если величина ускорения при этом постоянна, то это будет равномерное движение по окружности. Если ускорение меняется по величине, возможна более сложная криволинейная траектория, но скорость всё равно будет оставаться постоянной по модулю. В школьной физике обычно подразумевается случай равномерного движения по окружности.