Материальная точка вращается по окружности радиусом r имея (8 видео)

Материальная точка вращается по окружности радиусом r имея

Вопрос по физике:

Дано: R = 20 см., T = 10 с., a = 4. Найти: v(м/c.), w(рад./с.), v(с.^-1)

Материальная точка вращается по окружности радиусом R, имея линейную
скорость движения v. Угловая скорость точки ω, период вращения T, частота
вращения ν. Определите значения величин, обозначенных — v, w, v(частота вращения). Как изменится
угловая скорость, период вращения и частота вращения материальной точки,
если радиус вращения увеличится в α раз при неизменной линейной скорости?
Ответ обоснуйте.

Трудности с пониманием предмета? Готовишься к экзаменам, ОГЭ или ЕГЭ?

Воспользуйся формой подбора репетитора и занимайся онлайн. Пробный урок — бесплатно!

Содержание

Как написать хороший ответ?
Движение по окружности с постоянной по модулю скоростью
теория по физике 🧲 кинематика
Период, частота и количество оборотов
Линейная и угловая скорости
Линейная скорость
Угловая скорость
Центростремительное ускорение
Ребят помогите с решение задач по физике!
🎥 Видео

Ответы и объяснения 1

Ответ:

При увеличении R в а раз и неизменной скорости ω уменьшится в 2 раза.
T=2*π/ω — период увеличится в а раз
v=1/T — частота уменьшится в а раз

Знаете ответ? Поделитесь им!

Как написать хороший ответ?

Чтобы добавить хороший ответ необходимо:

Отвечать достоверно на те вопросы, на которые знаете правильный ответ;
Писать подробно, чтобы ответ был исчерпывающий и не побуждал на дополнительные вопросы к нему;
Писать без грамматических, орфографических и пунктуационных ошибок.

Этого делать не стоит:

Копировать ответы со сторонних ресурсов. Хорошо ценятся уникальные и личные объяснения;
Отвечать не по сути: «Подумай сам(а)», «Легкотня», «Не знаю» и так далее;
Использовать мат — это неуважительно по отношению к пользователям;
Писать в ВЕРХНЕМ РЕГИСТРЕ.

Есть сомнения?

Не нашли подходящего ответа на вопрос или ответ отсутствует? Воспользуйтесь поиском по сайту, чтобы найти все ответы на похожие вопросы в разделе Физика.

Трудности с домашними заданиями? Не стесняйтесь попросить о помощи — смело задавайте вопросы!

Физика — область естествознания: естественная наука о простейших и вместе с тем наиболее общих законах природы, о материи, её структуре и движении.

Видео:Точка движется по окружности радиусом R=2см. Волькенштейн 1.47Скачать

Движение по окружности с постоянной по модулю скоростью

теория по физике 🧲 кинематика

Криволинейное движение — движение, траекторией которого является кривая линия. Вектор скорости тела, движущегося по кривой линии, направлен по касательной к траектории. Любой участок криволинейного движения можно представить в виде движения по дуге окружности или по участку ломаной.

Движение по окружности с постоянной по модулю скоростью — частный и самый простой случай криволинейного движения. Это движение с переменным ускорением, которое называется центростремительным.

Особенности движения по окружности с постоянной по модулю скоростью:

Траектория движения тела есть окружность.
Вектор скорости всегда направлен по касательной к окружности.
Направление скорости постоянно меняется под действием центростремительного ускорения.
Центростремительное ускорение направлено к центру окружности и не вызывает изменения модуля скорости.

Видео:Материальная точка движется по окружности радиусом R с постоянной по модулю скоростьюСкачать

Период, частота и количество оборотов

Пусть тело двигается по окружности беспрерывно. Когда оно сделает один оборот, пройдет некоторое время. Когда тело сделает еще один оборот, пройдет еще столько же времени. Это время не будет меняться, потому что тело движется с постоянной по модулю скоростью. Такое время называют периодом.

Период — время одного полного оборота. Обозначается буквой T. Единица измерения — секунды (с).

t — время, в течение которого тело совершило N оборотов

За один и тот же промежуток времени тело может проходить лишь часть окружности или совершать несколько единиц, десятков, сотен или более оборотов. Все зависит от длины окружности и модуля скорости.

Частота — количество оборотов, совершенных в единицу времени. Обозначается буквой ν («ню»). Единица измерения — Гц.

N — количество оборотов, совершенных телом за время t.

Период и частота — это обратные величины, определяемые формулами:

Количество оборотов выражается следующей формулой:

Пример №1. Шарик на нити вращается по окружности. За 10 секунд он совершил 20 оборотов. Найти период и частоту вращения шарика.

Видео:Материальная точка равномерно движется по окружности, центр которой находится в начале O - №22689Скачать

Линейная и угловая скорости

Линейная скорость

Линейная скорость — это отношение пройденного пути ко времени, в течение которого этот путь был пройден. Обозначается буквой v. Единица измерения — м/с.

l — длина траектории, вдоль которой двигалось тело за время t

Линейную скорость можно выразить через период. За один период тело делает один оборот, то есть проходить путь, равный длине окружности. Поэтому его скорость равна:

R — радиус окружности, по которой движется тело

Если линейную скорость можно выразить через период, то ее можно выразить и через частоту — величину, обратную периоду. Тогда формула примет

Вид — группа особей, сходных по морфолого-анатомическим, физиолого-экологическим, биохимическим и генетическим признакам, занимающих естественный ареал, способных свободно скрещиваться между собой и давать плодовитое потомство.

Выразив частоту через количество оборотов и время, в течение которого тело совершало эти обороты, получим:

Угловая скорость

Угловая скорость — это отношение угла поворота тела ко времени, в течение которого тело совершало этот поворот. Обозначается буквой ω. Единица измерения — радиан в секунду (рад./с).

ϕ — угол поворота тела. t — время, в течение которого тело повернулось на угол ϕ

Радиан — угол, соответствующий дуге, длина которой равна ее радиусу. Полный угол равен 2π радиан.

За один полный оборот тело поворачивается на 2π радиан. Поэтому угловую скорость можно выразить через период:

Выражая угловую скорость через частоту, получим:

Выразив частоту через количество оборотов, формула угловой скорости примет вид:

Сравним две формулы:

Преобразуем формулу линейной скорости и получим:

Отсюда получаем взаимосвязь между линейной и угловой скоростями:

Полезные факты

У вращающихся прижатых друг к другу цилиндров линейные скорости точек их поверхности равны: v₁ = v₂.
У вращающихся шестерен линейные скорости точек их поверхности также равны: v₁ = v₂.
Все точки вращающегося твердого тела имеют одинаковые периоды, частоты и угловые скорости, но разные линейные скорости. T₁ = T₂, ν₁ = ν₂, ω₁ = ω₂. Но v₁ ≠ v₂.

Пример №2. Период обращения Земли вокруг Солнца равен одному году. Радиус орбиты Земли равен 150 млн. км. Чему примерно равна скорость движения Земли по орбите? Ответ округлить до целых.

В году 365 суток, в одних сутках 24 часа, в 1 часе 60 минут, в одной минуте 60 секунд. Перемножив все эти числа между собой, получим период в секундах.

За каждую секунду Земля проходит расстояние, равное примерно 30 км.

Видео:Центростремительное ускорение. 9 класс.Скачать

Центростремительное ускорение

Центростремительное ускорение — ускорение с постоянным модулем, но меняющимся направлением. Поэтому оно вызывает изменение направления вектора скорости, но не изменяет его модуль. Центростремительное ускорение обозначается как a_ц.с.. Единица измерения — метры на секунду в квадрате (м/с 2 ). Центростремительное ускорение можно выразить через линейную и угловую скорости, период, частоту и количество оборотов/время:

Пример №3. Рассчитать центростремительное ускорение льва, спящего на экваторе, в системе отсчета, две оси которой лежат в плоскости экватора и направлены на неподвижные звезды, а начало координат совпадает с центром Земли.

Спящий лев сделает один полный оборот тогда, когда Земля сделает один оборот вокруг своей оси. Земля делает это за время, равное 1 сутки. Поэтому период обращения равен 1 суткам. Количество секунд в сутках: 1 сутки = 24•60•60 секунд = 86400 секунд = 86,4∙10 3 секунд.

Радиус Земли равен 6400 км. В метрах это будет 6,4∙10 6 . Теперь у нас есть все, что нужно для вычисления центростремительного ускорения. Подставляем данные в формулу:

Алгоритм решения

Записать исходные данные.
Записать формулу для определения искомой величины.
Подставить известные данные в формулу и произвести вычисления.

Решение

Записываем исходные данные:

Радиус окружности, по которой движется автомобиль: R = 100 м.
Скорость автомобиля во время движения по окружности: v = 20 м/с.

Формула, определяющая зависимость центростремительного ускорения от скорости движения тела:

Подставляем известные данные в формулу и вычисляем:

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Точка движется по окружности радиусом R с частотой обращения ν. Как нужно изменить частоту обращения, чтобы при увеличении радиуса окружности в 4 раза центростремительное ускорение точки осталось прежним?

а) увеличить в 2 раза б) уменьшить в 2 раза в) увеличить в 4 раза г) уменьшить в 4 раза

Алгоритм решения

Записать исходные данные.
Определить, что нужно найти.
Записать формулу зависимости центростремительного ускорения от частоты.
Преобразовать формулу зависимости центростремительного ускорения от частоты для каждого из случаев.
Приравнять правые части формул и найти искомую величину.

Решение

Запишем исходные данные:

Центростремительное ускорение определяется формулой:

Запишем формулы центростремительного ускорения для 1 и 2 случаев соответственно:

Так как центростремительное ускорение в 1 и 2 случае одинаково, приравняем правые части уравнений:

Произведем сокращения и получим:

Это значит, чтобы центростремительное ускорение осталось неизменным после увеличения радиуса окружности в 4 раза, частота должна уменьшиться вдвое. Верный ответ: «б».

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Видео:Урок 43. Криволинейное движение. Равномерное движение по окружности. Центростремительное ускорениеСкачать

Ребят помогите с решение задач по физике!

Прошу направить меня в следующих 12 задачах из задачника «В. М. Анисимов, О. Н. Третьякова Практический курс физики МЕХАНИКА «

Номера 1.20, 1.50, 2.19, 2.49, 3.19, 3.49, 4.17, 4.47, 5.20, 5.50, 6.20, 6.50

1.20. Материальная точка движется по закону
r=αsin(2πt)i+ βcos(3πt )j [м] ,
где α, β — постоянные. Определить
зависимость от времени векторов скорости и ускорения точки.

1.50.Материальная точка начинает движение по окружности
радиуса R в момент времени t0=0. Какой путь пройдет точка к тому
моменту времени, когда угол между векторами скорости и ускорения
станет равным α=45° , если скорость точки меняется по закону
v = kt^2, где k — положительная постоянная?

2.19. Через легкий вращающийся без
трения блок перекинута невесомая и
нерастяжимая нить. На одном ее конце
привязан груз массой m1. По другому концу
нити с постоянным относительно нее
ускорением a2 скользит кольцо с массой m2.
Найти ускорение a1 тела массы m1 и
силу трения кольца о нить.

2.49. В момент t = 0 частица массы m начинает двигаться под
действием силы F=F0 sin(ωt), где F0 и ω — постоянные. Сколько
времени будет двигаться частица до первой остановки? Какой путь она
пройдет за это время? Какова максимальная скорость частицы на этом
пути?

3.19. В одном изобретении предлагается на ходу наполнять
платформы поезда углем, падающим вертикально на платформу
из соответствующим образом устроенного бункера. Какова должна
быть приложенная к платформе сила тяги, если на нее погружают m =
10 т угля за t = 2 c и за это время она проходит равномерно путь
S=10 м? Трением при движении платформы можно пренебречь.

3.49. Два неупругих шара с массами m1 = 2 кг и m2 = 3 кг
движутся со скоростями соответственно v1 = 8 м/с и v2 = 4 м/с.
Определить увеличение ΔU внутренней энергии шаров при их
столкновении в двух случаях: 1) меньший шар нагоняет больший;
2) шары двигаются навстречу друг другу.

4.17. Найти момент инерции однородного куба относительно оси,
проходящей через центры противолежащих граней. Масса куба m,
длина ребра a.

4.47. В системе, изображенной на рис. 4.22,
считать блок массой M сплошным цилиндром, тела
m1 и m2 — материальные точки, нить невесома и
нерастяжима. Трение не учитывать. Клин с углами
α2 и α2 закреплен. Найти
ускорение системы.

5.20. Тонкий однородный диск радиусом R имеет массу M.
Определить силу гравитационного взаимодействия между этим диском
и материальной точкой массой m, лежащей: 1) на оси диска на
расстоянии h от него; 2) в центре диска.

5.50. Определить работу А, которую совершат силы
гравитационного поля Земли, если тело массой М = 1 кг упадет на
поверхность Земли 1) с высоты h, равной радиусу R Земли; 2) из
бесконечности.

6.20. Точка равномерно вращается по окружности против
часовой стрелки с периодом Т = 12 c. Диаметр окружности d = 20 см. Написать уравнение движения проекции точки на прямую,
касательную к окружности. За начало отсчета принять момент, когда
точка, вращающаяся по окружности, проходит через точку касания.

6.50. Найти уравнение траектории y(x) точки, если она движется
по закону x=αsin(ωt), y=αsin(2ωt). Изобразить график найденной траектории.

Просто пол семестра нифига не делал (

Я не прошу вас решить за меня, просто подскажите по каким формула решать и какие нужно знать законы. Хочу научиться решать, чтобы не пролететь на экзамене (