Чтобы ответить на вопрос о направлении вектора углового ускорения твердого тела, давайте разберем каждое из предложенных утверждений.
- Направлен по часовой стрелке. Это утверждение неверно. Вектор углового ускорения может быть направлен как по часовой стрелке, так и против, в зависимости от направления вращения тела.
- Совпадает по направлению с вектором результирующего момента всех внешних сил. Это утверждение верно. Вектор углового ускорения действительно направлен в том же направлении, что и результирующий момент сил, действующих на тело. Это связано с тем, что изменение угловой скорости (то есть ускорение) зависит от момента сил, действующих на тело.
- Совпадает по направлению с вектором угловой скорости. Это утверждение неверно. Угловая скорость и угловое ускорение могут быть направлены в разные стороны, особенно если угловая скорость уменьшается.
- Совпадает по направлению с вектором равнодействующей силы. Это утверждение также неверно. Вектор равнодействующей силы не определяет направление углового ускорения, так как угловое ускорение зависит от момента сил, а не от самой силы.
Таким образом, правильный ответ: вектор углового ускорения твердого тела совпадает по направлению с вектором результирующего момента всех внешних сил.