Материальная точка вращается равномерно по окружности радиусом 28 см. Если за 2,6 секунды радиус-вектор, определяющий положение точки, поворачивается на угол 13 рад, каков модуль центростремительного ускорения этой точки? Выберите правильный ответ:
Физика 11 класс Центростремительное движение центростремительное ускорение материальная точка радиус окружности угловая скорость физика 11 класс Новый
Чтобы найти модуль центростремительного ускорения материальной точки, вращающейся равномерно по окружности, нужно использовать формулу:
a_c = v² / r
где:
В нашем случае радиус окружности r равен 28 см, что в метрах составляет 0,28 м (помним, что 1 см = 0,01 м).
Сначала найдем линейную скорость v. Для этого нужно знать, какова угловая скорость точки. Угловая скорость ω определяется как:
ω = Δφ / Δt
где:
В нашем случае угол поворота Δφ равен 13 рад, а время Δt равно 2,6 с. Подставим эти значения в формулу:
ω = 13 рад / 2,6 с = 5 рад/с
Теперь, зная угловую скорость, можем найти линейную скорость v, используя связь между линейной и угловой скоростями:
v = ω * r
Подставим значения:
v = 5 рад/с * 0,28 м = 1,4 м/с
Теперь, когда у нас есть линейная скорость, мы можем подставить её в формулу для центростремительного ускорения:
a_c = v² / r
Подставим известные значения:
a_c = (1,4 м/с)² / 0,28 м
Сначала найдем v²:
1,4² = 1,96 м²/с²
Теперь подставим это значение в формулу для a_c:
a_c = 1,96 м²/с² / 0,28 м ≈ 7,0 м/с²
Таким образом, модуль центростремительного ускорения этой точки равен 7,0 м/с².
Ответ: 7,0 м/с².