Точка движется по расширяющейся спирали (см. рис.) так, что ее нормальное ускорение аn = const. Как изменяются при этом линейная и угловая скорости?
Другие предметыКолледжДвижение по спиралинормальное ускорениелинейная скоростьугловая скоростьспиральное движениефизика колледжкинематикадинамикаускорение точкизависимости скоростейрасширяющаяся спираль
Чтобы ответить на вопрос о том, как изменяются линейная и угловая скорости точки, движущейся по расширяющейся спирали с постоянным нормальным ускорением, давайте разберем ситуацию подробнее.
1. Определим понятия:
2. Рассмотрим нормальное ускорение:
Нормальное ускорение связано с линейной скоростью и радиусом кривизны (R) следующим образом:
a_n = v² / R
При постоянном нормальном ускорении (a_n = const),это уравнение показывает, что если R увеличивается (так как спираль расширяется),то линейная скорость v должна также увеличиваться, чтобы сохранить равенство.
3. Угловая скорость и радиус:
Угловая скорость связана с линейной скоростью и радиусом следующим образом:
v = ω * R
Если R увеличивается, а v увеличивается с постоянным нормальным ускорением, то угловая скорость ω может изменяться. Для того чтобы сохранить равенство, при увеличении R угловая скорость ω должна убывать, если линейная скорость v растет быстрее, чем радиус R.
4. Вывод:
Таким образом, при постоянном нормальном ускорении:
Ответ: Линейная увеличивается, а угловая убывает.