Какое отношение центростремительных ускорений двух физических объектов: стрелки часов, отсчитывающей минуты, и материальной точки на экваториальной поверхности Земли, если они совершают один оборот за время Т1 и Т2 соответственно? Учитывай, что длина стрелки составляет 1,6 см, а радиус поверхности Земли - 6385 км. Ответ запиши в стандартном виде, округлив до десятых.
Физика 10 класс Центростремительное ускорение центростремительное ускорение физика стрелка часов материальная точка экваториальная поверхность Земли радиус Земли время оборота физические объекты Новый
Для решения задачи нам необходимо найти центростремительные ускорения стрелки часов и материальной точки на экваториальной поверхности Земли, а затем вычислить их отношение.
Шаг 1: Определим формулу для центростремительного ускорения.
Центростремительное ускорение (a) можно вычислить по формуле:
a = v² / r
где:
Шаг 2: Найдем линейные скорости для стрелки часов и материальной точки.
Для стрелки часов:
Длина стрелки составляет 1,6 см, что равно 0,016 м. Стрелка делает один оборот за 60 минут (3600 секунд).
Линейная скорость (v1) стрелки часов:
v1 = 2 * π * r / T1
где T1 = 3600 с (время одного оборота).
Таким образом:
v1 = 2 * π * 0,016 / 3600
Теперь подставим значения:
v1 ≈ 0,0000279 м/с
Для материальной точки на экваторе Земли:
Радиус Земли (r) составляет 6385 км, что равно 6385000 м. Материальная точка делает один оборот за 24 часа (86400 секунд).
Линейная скорость (v2) материальной точки:
v2 = 2 * π * r / T2
где T2 = 86400 с.
Теперь подставим значения:
v2 = 2 * π * 6385000 / 86400
v2 ≈ 463.8 м/с
Шаг 3: Найдем центростремительные ускорения.
Центростремительное ускорение стрелки часов:
a1 = v1² / r1
где r1 = 0,016 м.
a1 = (0,0000279)² / 0,016
a1 ≈ 0,000000049 / 0,016
a1 ≈ 0,0000031 м/с²
Центростремительное ускорение материальной точки:
a2 = v2² / r2
где r2 = 6385000 м.
a2 = (463.8)² / 6385000
a2 ≈ 215,5 / 6385000
a2 ≈ 0,0000338 м/с²
Шаг 4: Найдем отношение центростремительных ускорений.
Теперь мы можем найти отношение a1 к a2:
Отношение = a1 / a2
Отношение ≈ 0,0000031 / 0,0000338
Отношение ≈ 0,0915
Шаг 5: Запишем ответ в стандартном виде, округлив до десятых.
Ответ: 0,1