Вопрос задан 16.02.2025 в 14:02. Предмет Физика. Спрашивает Роговская Лина.

1. Тело движется со скоростью 54 км/ч по окружности радиусом 5 м. Определите период вращения тела. 2. Определите центростремительное ускорение колеса диаметром 50 см, если период его вращения равен 0,5 с.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Бойко Данил.

1. Определение периода вращения тела, движущегося по окружности.

Дано:

  • Скорость тела v=54км/чv = 54 \, \text{км/ч}.
  • Радиус окружности r=5мr = 5 \, \text{м}.

Перевод величин в систему СИ:

  1. Скорость vv переводим в метры в секунду: v=54км/ч10003600=15м/с.v = \frac{54 \, \text{км/ч} \cdot 1000}{3600} = 15 \, \text{м/с}.

Формула для определения периода вращения: Период вращения TT связан с линейной скоростью и длиной окружности. Длина окружности:

L=2πr.L = 2\pi r.

Период вращения:

T=Lv=2πrv.T = \frac{L}{v} = \frac{2\pi r}{v}.

Подставляем значения:

T=2π515=10π15=2π3с.T = \frac{2\pi \cdot 5}{15} = \frac{10\pi}{15} = \frac{2\pi}{3} \, \text{с}.

Приблизительно:

T2,09с.T \approx 2,09 \, \text{с}.

Ответ: Период вращения тела равен 2,09с2,09 \, \text{с}.


2. Определение центростремительного ускорения.

Дано:

  • Диаметр колеса d=50смd = 50 \, \text{см}, радиус r=d2=0,25мr = \frac{d}{2} = 0,25 \, \text{м}.
  • Период вращения T=0,5сT = 0,5 \, \text{с}.

Формула центростремительного ускорения: Центростремительное ускорение aa вычисляется как:

a=v2r,a = \frac{v^2}{r},

где vv — линейная скорость. Линейная скорость связана с угловой скоростью и радиусом:

v=ωr.v = \omega r.

Угловая скорость ω\omega:

ω=2πT.\omega = \frac{2\pi}{T}.

Находим угловую скорость:

ω=2π0,5=4πрад/с.\omega = \frac{2\pi}{0,5} = 4\pi \, \text{рад/с}.

Находим линейную скорость:

v=ωr=4π0,25=πм/с.v = \omega r = 4\pi \cdot 0,25 = \pi \, \text{м/с}.

Вычисляем центростремительное ускорение:

a=v2r=π20,25=4π2м/с2.a = \frac{v^2}{r} = \frac{\pi^2}{0,25} = 4\pi^2 \, \text{м/с}^2.

Приблизительно:

a39,48м/с2.a \approx 39,48 \, \text{м/с}^2.

Ответ: Центростремительное ускорение колеса равно 39,48м/с239,48 \, \text{м/с}^2.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос