1. С пояснениями. 1. На диске есть белые и черные точки. При равномерном вращении диска, скорость белой точки
1. С пояснениями. 1. На диске есть белые и черные точки. При равномерном вращении диска, скорость белой точки в два раза больше скорости черной. а) Какая точка расположена ближе к центру диска? б) Во сколько раз одна точка ближе к центру диска, чем другая? в) Во сколько раз центростремительное ускорение одной точки больше, чем другой? 2. Отметьте с перефразировкой: Длина секундной стрелки настенных часов составляет 25 см. а) Каков период обращения этой стрелки? б) Какова скорость конца стрелки? в) Каково центростремительное ускорение конца стрелки?
15.12.2023 08:33
Пояснение:
1. Для решения этой задачи нужно использовать законы вращательного движения. Вращение диска в данном случае можно рассматривать как вращение двух точек, белой и черной.
а) Так как скорость белой точки в два раза больше скорости черной, можно сделать вывод, что белая точка находится ближе к центру диска.
б) Для определения разницы в расстоянии до центра между точками, можно использовать соотношение скоростей: скорость белой точки (vб) равна вдвое больше скорости черной точки (vч). Разница в расстоянии будет обратно пропорциональна разнице в скоростях, поэтому одна точка будет находиться в 2 раза ближе к центру, чем другая.
в) Центростремительное ускорение каждой точки связано с радиусом вращения и скоростью точки по формуле: ac = v^2 / r. Так как у нас скорость белой точки (vб) в два раза больше скорости черной точки (vч), центростремительное ускорение белой точки (acб) будет в 2^2 = 4 раза больше, чем центростремительное ускорение черной точки (acч).
2. Перефразировка задачи поможет нам лучше понять, что происходит:
а) Нам дана длина секундной стрелки настенных часов - 25 см, и нам нужно определить, как долго она делает полный оборот вокруг своей оси. Это называется периодом обращения.
б) Так как период обращения можно рассматривать как время, необходимое для кругового перемещения, то скорость конца стрелки (v) будет равна 2πr / T, где r - длина стрелки и T - период обращения.
в) Чтобы определить центростремительное ускорение (ac), можно использовать формулу ac = v^2 / r. В нашем случае это будет (2πr / T)^2 / r.
Доп. материал:
1. а) Белая точка расположена ближе к центру диска.
б) Одна точка расположена в 2 раза ближе к центру диска, чем другая.
в) Центростремительное ускорение белой точки в 4 раза больше, чем центростремительное ускорение черной точки.
2. а) Период обращения секундной стрелки составляет ... (рассчитать, используя длину стрелки).
б) Скорость конца секундной стрелки составляет ... (рассчитать, используя период обращения и длину стрелки).
в) Центростремительное ускорение конца секундной стрелки составляет ... (рассчитать, используя скорость и длину стрелки).
Совет: Для лучшего понимания задач связанных с вращением и центростремительным ускорением, можно провести эксперименты с вращающимися предметами, например, катушкой, веревкой и грузом. Это поможет визуализировать и запомнить основные концепции и формулы.
Ещё задача: На диске есть красная и зеленая точки. При равномерном вращении диска, скорость красной точки в три раза больше скорости зеленой. Определите:
а) Какая точка расположена ближе к центру диска?
б) Во сколько раз одна точка ближе к центру диска, чем другая?
в) Во сколько раз центростремительное ускорение одной точки больше, чем другой?