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
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.