Каков модуль скорости точки С диска относительно горизонтальной поверхности, если диск катится по ней с постоянной
Каков модуль скорости точки С диска относительно горизонтальной поверхности, если диск катится по ней с постоянной скоростью без проскальзывания? Ответ представьте в м/с, округлив до целых. Значение числа π равно 3.14.
05.12.2023 12:50
Описание:
Модуль скорости точки С на диске относительно горизонтальной поверхности можно рассчитать с помощью формулы:
V = R * ω
где V - модуль скорости, R - радиус диска, ω - угловая скорость.
Диск катится по горизонтальной поверхности без проскальзывания, следовательно, угловая скорость связана с линейной скоростью следующим образом:
ω = V / R
Подставляя это значение в первую формулу, получим:
V = R * (V / R) = V
Таким образом, модуль скорости точки С на диске относительно горизонтальной поверхности равен константной линейной скорости V, с которой диск катится.
Доп. материал:
Предположим, что известна линейная скорость диска и его радиус. Если диск катится по горизонтальной поверхности без проскальзывания со скоростью 5 м/с и его радиус равен 2 метрам, модуль скорости точки С будет также равен 5 м/с.
Совет:
Для лучшего понимания и запоминания концепции модуля скорости и его применения в данной задаче, рекомендуется изучать принципы кинематики и основы динамики движения твёрдого тела.
Практика:
Диск диаметром 10 метров катится по горизонтальной поверхности без проскальзывания со скоростью 8 м/с. Каков модуль скорости точки С на диске? Ответ указать в м/с, округлив до целых.
Описание: Когда диск катится по горизонтальной поверхности без проскальзывания, скорость точки C на диске является комбинацией линейной скорости движения диска и угловой скорости вращения диска. Модуль скорости точки C можно найти, используя формулу:
v = r * ω
где:
- v - модуль скорости точки C,
- r - радиус диска,
- ω - угловая скорость диска.
Так как диск катится по горизонтальной поверхности без проскальзывания, угловая скорость связана с линейной скоростью слежения следующим образом:
ω = v / r
Подставляя это значение в формулу для модуля скорости точки C, получаем:
v = r * (v / r) = v
Таким образом, модуль скорости точки C на диске равен постоянной линейной скорости движения диска. Ответ на задачу будет равен скорости движения диска и представляется в метрах в секунду.
Пример:
Предположим, что постоянная скорость движения диска составляет 2 м/с, а радиус диска равен 0.5 м. Тогда модуль скорости точки С будет также равен 2 м/с.
Совет:
Для лучшего понимания данной темы рекомендуется внимательно изучить связь между линейной и угловой скоростями при движении тела по окружности без проскальзывания. Также полезно понимать, что модуль скорости точки на твердом теле зависит от его движения и характеристик самого тела, таких как радиус.
Закрепляющее упражнение:
Пусть диск катится по горизонтальной поверхности без проскальзывания со скоростью 3 м/с. Радиус диска составляет 0.8 м. Каков модуль скорости точки С на диске? (Ответ округлите до целых).