Какова угловая скорость и период обращения точки на ободе вращающегося колеса, если линейная скорость этой точки составляет 2 м/с, а линейная скорость точки, расположенной на 10 см ближе к оси вращения, равна 1 м/с?
Физика 8 класс Вращательное движение угловая скорость период обращения линейная скорость вращающееся колесо физика 8 класс
Для решения этой задачи нам нужно понять связь между линейной и угловой скоростями, а также периодом обращения. Начнем с формул, которые нам понадобятся.
1. Определим угловую скорость.
Линейная скорость (v) и угловая скорость (ω) связаны следующей формулой:
v = r * ω,
где r - радиус (расстояние от оси вращения до точки), ω - угловая скорость.
2. Найдем радиусы для обеих точек.
3. Запишем уравнения для линейных скоростей.
4. Теперь у нас есть две формулы:
5. Извлечем ω из первого уравнения:
ω = 2 / r1.
6. Подставим ω во второе уравнение:
1 = (r1 - 0.1) * (2 / r1).
7. Упростим это уравнение:
1 = (2 * (r1 - 0.1)) / r1.
r1 = 2 * (r1 - 0.1).
8. Раскроем скобки:
r1 = 2r1 - 0.2.
9. Переносим все на одну сторону:0.2 = 2r1 - r1.
r1 = 0.2 м.
10. Теперь найдем угловую скорость:
ω = 2 / r1 = 2 / 0.2 = 10 рад/с.
11. Найдем период обращения (T):
Период T связан с угловой скоростью ω следующим образом:
T = 2π / ω.
T = 2π / 10 = π / 5 с.
Итак, ответ: