Какова частота вращения колеса автомобиля, если точки колеса движутся с ускорением 0.9 км/с², а радиус колеса равен 45 см?

Физика 8 класс Движение по окружности частота вращения колеса ускорение колеса радиус колеса физика 8 класс движение автомобиля Новый

Чтобы найти частоту вращения колеса автомобиля, нам нужно использовать данные о линейном ускорении и радиусе колеса. Частота вращения связана с линейной скоростью и радиусом следующим образом:

Шаг 1: Найдем линейную скорость

Сначала нам нужно определить линейную скорость колеса. Линейная скорость (v) связана с ускорением (a) и временем (t) по формуле:

• v = a * t

Однако, у нас нет времени, поэтому мы можем использовать другой подход. Мы знаем, что линейная скорость колеса на его краю равна угловой скорости (ω) умноженной на радиус (r):

• v = ω * r

Таким образом, мы можем выразить угловую скорость через линейное ускорение:

• a = r * α, где α - угловое ускорение.

Шаг 2: Найдем угловое ускорение

Угловое ускорение (α) можно найти, используя линейное ускорение и радиус:

• α = a / r

Теперь подставим известные значения. У нас есть:

• a = 0.9 км/с² = 900 м/с² (переведем в метры в секунду)
• r = 45 см = 0.45 м (переведем в метры)

Теперь подставим значения в формулу:

• α = 900 / 0.45 = 2000 рад/с².

Шаг 3: Найдем угловую скорость

Теперь, чтобы найти частоту вращения (f), нам нужно использовать связь между угловой скоростью и частотой:

• ω = 2πf.

Также угловая скорость связана с угловым ускорением и временем:

• ω = α * t.

Однако, чтобы найти частоту вращения, нам не нужно время. Мы можем выразить частоту через угловое ускорение:

• f = α / (2π).

Теперь подставим значение углового ускорения:

• f = 2000 / (2π) ≈ 318.31 Гц.

Ответ:

Частота вращения колеса автомобиля составляет примерно 318.31 Гц.