Какова линейная скорость и действующая на шар центробежная сила при вращении шарика массой 40 г, привязанного к нити

Предмет вопроса: Вращение шарика вокруг окружности

Разъяснение:
Линейная скорость - это скорость, с которой точка движется по траектории вращения. Для нахождения линейной скорости вращающегося шарика вокруг окружности необходимо знать период вращения и радиус окружности.

Формула для нахождения линейной скорости (v) вращающегося объекта: v = (2 * π * r) / T, где v - линейная скорость, r - радиус окружности, T - период вращения.

Действующая на шар центробежная сила возникает вследствие радиального ускорения шарика. Эта сила направлена от центра вращения к самому шарику.

Формула для нахождения центробежной силы (Fc): Fc = m * (v^2 / r), где Fc - центробежная сила, m - масса шарика, v - линейная скорость, r - радиус окружности.

В данной задаче масса шарика равна 40 г (0.04 кг), длина нити равна 25 см (0.25 м). По формуле находим линейную скорость и центробежную силу.

Дополнительный материал:
Задача: Найдите линейную скорость и центробежную силу для шарика массой 40 г, привязанного к нити длиной 25 см, вращающегося вокруг окружности с периодом вращения 2 секунды.

Линейная скорость:
v = (2 * π * r) / T
v = (2 * 3.14 * 0.25) / 2
v ≈ 0.785 м/c

Центробежная сила:
Fc = m * (v^2 / r)
Fc = 0.04 * (0.785^2 / 0.25)
Fc ≈ 0.0983 Н

Совет: Для лучшего понимания концепции вращения шарика вокруг окружности рекомендуется провести эксперимент с вращающимся шариком на нити различной длины и разной скоростью. Это позволит школьнику визуализировать и запомнить процесс.

Задача на проверку:
1. Шарик массой 60 г вращается вокруг окружности с радиусом 0.3 м. При этом период вращения составляет 3 секунды. Найдите линейную скорость и центробежную силу шарика.
2. Если радиус окружности увеличить в 2 раза, как изменится линейная скорость и центробежная сила шарика, если все остальные условия остаются прежними?