Какова величина работы, совершаемая результирующей силой, действующей на частицу, при движении по окружности

Содержание: Работа результирующей силы на частицу при движении по окружности

Объяснение:
Работа результирующей силы, действующей на частицу, зависит от перемещения частицы и направления силы. В данной задаче результирующая сила постоянна и направлена к центру окружности. Работа результирующей силы определяется умножением модуля этой силы на перемещение частицы по окружности.

а) За один полный оборот частица возвращается в исходное положение, значит, перемещение равно длине окружности, то есть 2πR, где R - радиус окружности. Так как результирующая сила всегда направлена к центру, работа результирующей силы равна произведению модуля силы на перемещение: работа = F * 2πR.

б) За половину оборота частица проходит половину окружности, то есть πR. Следовательно, работа результирующей силы равна половине работы за полный оборот: работа = F * πR / 2.

в) За четверть оборота частица проходит четверть окружности, то есть πR / 2. Таким образом, работа результирующей силы равна четверти работы за полный оборот: работа = F * πR / 4.

Доп. материал:
Результирующая сила, действующая на частицу массой 2 кг, при движении по окружности радиусом 5 м, составляет 10 Н. Какова величина работы, совершаемой этой силой, при движении частицы?

Решение:
а) За один полный оборот работа равна 10 Н * 2π * 5 м = 100π Дж.
б) За половину оборота работа равна 10 Н * π * 5 м / 2 = 25π Дж.
в) За четверть оборота работа равна 10 Н * π * 5 м / 4 = 12.5π Дж.

Совет:
Для понимания работы результирующей силы при движении по окружности полезно представлять себе ее направление и взаимодействие с перемещением частицы. Также рекомендуется изучить материал об окружности и работе сил в физике.

Задача на проверку:
Результирующая сила действует на частицу массой 1 кг, движущуюся по окружности радиусом 3 м. Если сила равна 8 Н, какова величина работы, совершаемой этой силой за две полных окружности?