Шар, вращающийся на нити длиной 80 см, совершил за одну минуту 150 оборотов. Каковы все параметры вращательного движения этого шара?

Физика Колледж Вращательное движение параметры вращательного движения шар на нити вращение шара длина нити 80 см 150 оборотов в минуту Новый

Давайте разберемся с параметрами вращательного движения шара, который вращается на нити длиной 80 см и совершает 150 оборотов за одну минуту.

1. Длина нити:

Длина нити, на которой висит шар, составляет 80 см, что равняется 0,8 метра. Это будет радиус вращения (R) шара.

2. Период вращения (T):

• Период – это время, за которое шар совершает один полный оборот.
• Мы знаем, что за одну минуту (60 секунд) шар совершает 150 оборотов.
• Таким образом, мы можем найти период по формуле: T = t/n, где t – общее время, n – количество оборотов.
• Подставим значения: T = 60 с / 150 = 0,4 с.

3. Частота вращения (f):

• Частота – это количество оборотов в секунду.
• Она вычисляется по формуле: f = 1/T.
• Подставим наш период: f = 1 / 0,4 = 2,5 Гц.

4. Угловая скорость (ω):

• Угловая скорость показывает, как быстро шар вращается и измеряется в радианах в секунду.
• Она вычисляется по формуле: ω = 2π / T.
• Подставим наш период: ω = 2π / 0,4 ≈ 15,7 рад/с.

5. Линейная скорость (V):

• Линейная скорость – это скорость, с которой движется шар по кругу.
• Она вычисляется по формуле: V = ω * R.
• Подставим значения: V = 15,7 * 0,8 ≈ 12,56 м/с.

6. Центростремительное ускорение (a):

• Центростремительное ускорение – это ускорение, направленное к центру круга, по которому движется шар.
• Оно вычисляется по формуле: a = V² / R.
• Подставим значения: a = (12,56)² / 0,8 ≈ 198,68 м/с².

Таким образом, мы нашли все основные параметры вращательного движения шара:

• Период (T) ≈ 0,4 с
• Частота (f) ≈ 2,5 Гц
• Угловая скорость (ω) ≈ 15,7 рад/с
• Линейная скорость (V) ≈ 12,56 м/с
• Центростремительное ускорение (a) ≈ 198,68 м/с²