ТГ бот

60. Значения каких физических величин одинаковы для точек A и B диска,…

Физика9 классРешено по фото 10 октября 2026 в 13:43
№ Вращение твердого тела
  1. Значения каких физических величин одинаковы для точек A и B диска, вращающегося вокруг оси, перпендикулярной плоскости диска и проходящей через его центр O?
  2. линейной скорости
  3. частоты обращения
  4. периода обращения
  5. угловой скорости
  6. ускорения
Решение

Для всех точек твердого тела, вращающегося вокруг неподвижной оси, одинаковы угловая скорость , период вращения и частота обращения (или ). Линейная скорость и ускорение зависят от расстояния до оси вращения.

Таким образом, одинаковы величины под номерами , и .

Ответ
✓ dzmen.ru

, ,

№ Центростремительное ускорение
  1. Тело движется по окружности радиуса 80 см с периодом обращения 4 с. Вычислите центростремительное ускорение тела (в с2м​, π2=10).
Решение

Переведем величины в систему СИ:
Радиус   .
Период  .

Формула центростремительного ускорения через период:

Подставим значения:

 
Ответ
✓ dzmen.ru

№ Центростремительное ускорение
  1. Велосипедист движется со скоростью 18 км/ч. Вычислите центростремительное ускорение точек обода колеса велосипеда, если частота его обращения 3 с−1 (в с2м​, π=3).
Решение

Линейная скорость точек обода равна скорости поступательного движения велосипеда:

   

Угловая скорость выражается через частоту:

 

Центростремительное ускорение:

 
Ответ
✓ dzmen.ru

№ Угловая скорость точек диска

Ременная передача. Движение диска, вращающегося вокруг оси, проходящей через его центр

  1. Показаны три точки на диске, вращающемся вокруг оси, перпендикулярной плоскости диска и проходящей через его центр O. Какое из соотношений между угловыми скоростями этих точек верно?
    A) ω1​>ω2​=ω3​
    B) ω1​=ω2​>ω3​
    C) ω1​=ω2​<ω3​
    D) ω1​=ω2​=ω3​
    E) ω1​<ω2​=ω3​
Решение

Все точки одного жесткого вращающегося диска совершают один оборот за одинаковое время, поэтому их угловые скорости равны:

Ответ
✓ dzmen.ru

D

№ Периоды обращения точек диска
  1. Показаны три точки на диске, вращающемся вокруг оси, перпендикулярной плоскости диска и проходящей через его центр O. Какое из соотношений между периодами обращения этих точек верно?
    A) T1​>T2​=T3​
    B) T1​=T2​>T3​
    C) T1​=T2​<T3​
    D) T1​=T2​=T3​
    E) T1​<T2​=T3​
Решение

Период обращения связан с угловой скоростью: .
Так как диск вращается как единое целое, угловые скорости всех его точек равны, следовательно, периоды обращения также равны:

Ответ
✓ dzmen.ru

D

№ Периоды обращения точек диска
  1. Показаны три точки на диске, вращающемся вокруг оси, перпендикулярной плоскости диска и проходящей через его центр O. Какое из соотношений между периодами обращения этих точек верно?
    A) T1​>T2​=T3​
    B) T1​=T2​>T3​
    C) T1​=T2​<T3​
    D) T1​=T2​=T3​
    E) T1​<T2​=T3​
Решение

Периоды обращения всех точек одного жесткого вращающегося диска одинаковы:

Ответ
✓ dzmen.ru

D

№ Ускорение точек вращающегося диска
  1. Показаны три точки на диске, вращающемся вокруг оси, перпендикулярной плоскости диска и проходящей через его центр O. Какое из соотношений между центростремительными ускорениями этих точек верно?
    A) a1​<a2​=a3​
    B) a1​=a2​>a3​
    C) a1​>a2​=a3​
    D) a1​=a2​<a3​
    E) a1​=a2​=a3​
Решение

Центростремительное ускорение: .
Угловая скорость для всех точек диска одинакова.
По рисунку видно, что точки и находятся на одинаковом расстоянии от центра (на одном радиусе/ободе): , а точка находится ближе к центру: .
Следовательно:

Ответ
✓ dzmen.ru

A

№ Ускорение точек вращающегося диска
  1. Показаны три точки на диске, вращающемся вокруг оси, перпендикулярной плоскости диска и проходящей через его центр O. Какое из соотношений между центростремительными ускорениями этих точек верно?
    A) a1​>a2​>a3​
    B) a1​=a2​<a3​
    C) a1​>a2​=a3​
    D) a1​<a2​=a3​
    E) a1​=a2​=a3​
Решение

Центростремительное ускорение .
По рисунку: точка лежит на окружности меньшего радиуса, чем точки и (лежащие на внешней окружности): .
Следовательно:

Ответ
✓ dzmen.ru

D

№ Линейная скорость точек диска
  1. Диск равномерно вращается вокруг оси, перпендикулярной плоскости диска и проходящей через его центр O. Определите отношение линейных скоростей точек A и B (vB​vA​​), если OBOA​=2.
    A) 2
    B) 1
    C) 4
    D) 21​
    E) 41​
Решение

Линейная скорость выражается формулой:


Так как угловая скорость для точек и одинакова:
Ответ
✓ dzmen.ru

A

№ Ускорение точек вращающегося диска
  1. Диск равномерно вращается вокруг оси, перпендикулярной плоскости диска и проходящей через его центр O. Определите отношение центростремительных ускорений (aB​aA​​) точек A и B, если OBOA​=2.
    A) 4
    B) 1
    C) 2
    D) 21​
    E) 41​
Решение

Центростремительное ускорение:


Так как постоянна для всех точек диска:
Ответ
✓ dzmen.ru

C

№ Период обращения точек диска
  1. Диск равномерно вращается вокруг оси, перпендикулярной плоскости диска и проходящей через его центр O. Определите отношение периодов обращения (TB​TA​​) точек A и B, если OBOA​=2.
    A) 41​
    B) 2
    C) 21​
    D) 4
    E) 1
Решение

Период обращения точки диска .
Так как весь диск вращается с единой угловой скоростью , периоды обращения точек одинаковы:

Ответ
✓ dzmen.ru

E

№ Частота обращения точек диска
  1. Диск равномерно вращается вокруг оси, перпендикулярной плоскости диска и проходящей через его центр O. Определите отношение частот обращения (nB​nA​​) точек A и B, если OBOA​=2.
    A) 1
    B) 2
    C) 21​
    D) 4
    E) 41​
Решение

Частота обращения .
Для жесткого вращающегося диска частота обращения не зависит от расстояния до оси вращения, следовательно, , и:

Ответ
✓ dzmen.ru

A

№ Ременная передача
  1. Частота обращения точки A равна 4 c−1. Вычислите частоту обращения точки B.
    (На рисунке: радиус первого шкива R, радиус второго шкива 2R).
    A) 2 c−1
    B) 4 c−1
    C) 8 c−1
    D) 16 c−1
    E) 1 c−1
Решение

При ременной передаче линейные скорости точек на ободах обоих шкивов равны (при отсутствии проскальзывания):


Выразим линейную скорость через частоту:

Тогда:

Подставим числовые значения:
  
Ответ
✓ dzmen.ru

A

№ Ременная передача
  1. Частота обращения точки B 4 c−1. Вычислите частоту обращения точки A.
    (На рисунке: радиус первого шкива с точкой A равен R, радиус второго со точкой B равен 2R).
    A) 2 c−1
    B) 8 c−1
    C) 4 c−1
    D) 16 c−1
    E) 1 c−1
Решение

Линейные скорости ободов равны:


Подставим значение:
  
Ответ
✓ dzmen.ru

B

№ Вращение твердого тела
  1. Какие из соотношений верны для точек A и B диска, вращающегося вокруг оси, перпендикулярной плоскости диска и проходящей через его центр O (a — центростремительное ускорение, v — линейная скорость, n — частота обращения)?
    (На рисунке: rA​>rB​).
  2. aA​>aB​
  3. nA​=nB​
  4. vA​=vB​

A) только 3
B) 1 и 2
C) только 1
D) 1 и 3
E) только 2

Решение

Поскольку точки и принадлежат одному вращающемуся диску:

  • частоты обращения равны: (утверждение верно);
  • линейные скорости: . Так как , то (утверждение неверно);
  • центростремительные ускорения: . Так как , то (утверждение верно).

Верными являются утверждения и .

Ответ
✓ dzmen.ru

B

№ Вращение сцепленных колес
  1. Какое из соотношений между количествами оборотов, совершаемых за равные промежутки времени точками 1, 2 и 3, верно?
    (На рисунке: шкивы соединены ремнем. Точка 3 на малом шкиве радиуса r, точка 2 на внешнем ободе большого шкива радиуса 2r, точка 1 на внутреннем радиусе r большого шкива).
    A) N1​<N2​=N3​
    B) N1​=N2​<N3​
    C) N1​=N2​>N3​
    D) N1​=N2​=N3​
    E) N1​>N2​=N3​
Решение

Количество оборотов за время : .
Точки и находятся на одном и том же диске (насажены на одну ось), поэтому они делают одинаковое число оборотов: .
Шкив с точкой соединен ремнем со шкивом, несущим точку . Линейные скорости ободов равны:


Так как (малый радиус меньше большого), частота малого шкива больше: , а значит .
Итого:
Ответ
✓ dzmen.ru

B

№ Ременная передача
  1. Два вращающихся диска связаны ременной передачей. Чему равна частота обращения точки 3, если частота обращения точки 1 равна n (r1​=r3​=r;r2​=2r)?
    A) 2n
    B) 2n​
    C) 4n
    D) 4n​
    E) n
Решение

Точки и находятся на одном диске, поэтому их частоты одинаковы:


Точка соединена ремнем с точкой :

Ответ
✓ dzmen.ru

A

№ Ременная передача
  1. Два вращающихся диска, связаны ременной передачей. Чему равен период обращения точки 3, если период вращения точки 1 равен T (r1​=r3​=r;r2​=2r)?
    A) 4T​
    B) 4T
    C) 2T
    D) T
    E) 2T​
Решение

Точки и лежат на одном диске, следовательно, их периоды равны:


Точки и связаны ремнем:
Ответ
✓ dzmen.ru

E

№ Ременная передача
  1. Два вращающихся диска, связаны ременной передачей. Какое из соотношений между линейными скоростями точек 1, 2 и 3 верно?
    (На рисунке: точки 1 и 2 на одном диске с центром O, точка 2 на внешнем радиусе, точка 1 на внутреннем. Точка 2 связана ремнем с точкой 3 на ободе второго диска).
    A) v1​=v2​=v3​
    B) v1​=v2​<v3​
    C) v2​=v3​>v1​
    D) v3​<v2​<v1​
    E) v1​<v2​<v3​
Решение
  1. Точки и лежат на ободах шкивов, связанных ремнем без проскальзывания, следовательно, их линейные скорости равны:
  2. Точки и находятся на одном общем диске с угловой скоростью . Поскольку , линейная скорость точки больше:

    Объединяя соотношения, получаем:
Ответ
✓ dzmen.ru

C

№ Качение без проскальзывания
  1. Скорость центра (O) диска, катящегося без проскальзывания, относительно Земли равна v. Чему равна скорость точек A и B диска относительно Земли?
    (Точка A — точка контакта с поверхностью, точка B — верхняя точка).
    A) vA​=vB​=2v
    B) vA​=0;vB​=2v
    C) vA​=0;vB​=v
    D) vA​=v;vB​=2v​
    E) vA​=2v​;vB​=2v
Решение

При качении без проскальзывания:

  • Нижняя точка , соприкасающаяся с неподвижной плоскостью, является мгновенным центром скоростей, ее скорость относительно Земли:
  • Скорость любой точки диска складывается из скорости центра и скорости вращательного движения вокруг центра. Для верхней точки эти скорости сонаправлены:
Ответ
✓ dzmen.ru

B

№ Качение без проскальзывания
  1. Скорость точки B диска, катящегося без проскальзывания, относительно Земли равна v. Чему равны скорости центра диска (O) и точки A относительно Земли?
    A) v0​=2v;vA​=2v​
    B) v0​=vA​=v
    C) vA​=0;vB​=v
    D) v0​=vA​=2v​
    E) v0​=2v​;vA​=0
Решение

При качении без проскальзывания:

  • Точка — мгновенный центр скоростей, поэтому ее скорость относительно Земли равна нулю:
  • Скорость верхней точки в два раза больше скорости центра :

    Так как по условию , то скорость центра равна:
Ответ
✓ dzmen.ru

E

№ Ременная передача
  1. Какое соотношение между частотами обращения точек 1, 2 и 3 на дисках, связанных ременной передачей, верно?
    (На рисунке: точки 1 и 2 на одном диске, r1​<r2​. Диск связан ремнем с диском 3, при этом r3​<r2​).
    A) n1​=n2​=n3​
    B) n1​=n2​>n3​
    C) n1​=n2​<n3​
    D) n1​>n2​=n3​
    E) n1​<n2​=n3​
Решение

Точки и принадлежат одному вращающемуся диску, поэтому их частоты обращения равны:


Точки и связаны ремнем:

Поскольку , получаем:

Следовательно:
Ответ
✓ dzmen.ru

C

№ Ременная передача
  1. Какое соотношение между периодами обращения точек 1, 2 и 3 на дисках, связанных ременной передачей, верно?
    A) T1​=T2​<T3​
    B) T1​=T2​>T3​
    C) T1​=T2​=T3​
    D) T1​>T2​=T3​
    E) T1​<T2​=T3​
Решение

Точки и принадлежат одному твердому телу:


Так как частота точки больше (), а период , то период точки меньше периода точки :
Ответ
✓ dzmen.ru

B

№ Ременная передача
  1. Какое соотношение между угловыми скоростями точек 1, 2 и 3 на дисках, связанных ременной передачей, верно?
    A) ω1​=ω2​=ω3​
    B) ω1​=ω2​>ω3​
    C) ω1​=ω2​<ω3​
    D) ω1​>ω2​=ω3​
    E) ω1​<ω2​=ω3​
Решение

Точки и находятся на одном диске:


Линейные скорости ободов равны ():

Так как , то .
Значит:
Ответ
✓ dzmen.ru

C

№ Качение без проскальзывания
  1. Скорость центра (O) диска радиусом R, катящегося без проскальзывания, относительно Земли равна v. Чему равна скорость точки A относительно Земли?
    (По рисунку: точка A находится на ободе диска вертикально сверху).
    A) 2v2​
    B) 2v
    C) v2​
    D) 2v​
    E) v
Решение

Скорость точки складывается из поступательной скорости центра и скорости вращения относительно центра . В наивысшей точке обода векторы скоростей параллельны и сонаправлены:

Ответ
✓ dzmen.ru

B

№ Ременная передача
  1. Какое соотношение между модулями центростремительных ускорений точек 1, 2 и 3 на вращающихся дисках, связанных ременной передачей, верно?
    A) a1​>a2​>a3​
    B) a1​<a2​=a3​
    C) a1​=a2​<a3​
    D) a1​=a2​>a3​
    E) a1​<a2​<a3​
Решение
  1. Для точек и угловая скорость одинакова: .
    Так как , то:
  2. Для точек и линейные скорости одинаковы: .
    Ускорение: .
    Поскольку , то:

    Сопоставляя оба результата:
Ответ
✓ dzmen.ru

E

№ Ременная передача
  1. Два вращающихся диска радиусами R1​=2 м и R2​=4 м связаны ременной передачей. Модуль перемещения точки A на первом диске за определённый промежуток времени SA​=4 м. Вычислите модуль перемещения точки B на втором диске за этот же промежуток времени.
    A) 22​ м
    B) 43​ м
    C) 4 м
    D) 42​ м
    E) 8 м
Решение
4 мR₁ = 2 мSBR₂ = 4 мACD

Точка находится на первом диске радиуса  .
Максимально возможное перемещение точки по окружности радиуса равно ее диаметру:  .
Так как модуль перемещения точки равен  , это означает, что точка совершила ровно пол-оборота:

 

Длина пути ремня за это время:
 

Так как ремень движется без проскальзывания, второй диск повернется на такую же длину дуги:
 

Угол поворота второго диска равен .
Модуль перемещения точки на окружности радиуса при повороте на прямой угол:
 
Ответ
✓ dzmen.ru

D

№ Качение без проскальзывания
  1. Однородный диск катится без проскальзывания по горизонтальной поверхности. Какие из выражений верны для мгновенных скоростей точек A, O и B относительно Земли (точка O — центр диска)?
    A) vB​=vO​=0;vA​=0
    B) vB​=vO​=vA​
    C) vA​=0;vO​=2vB​
    D) vB​=2vO​;vA​=0
    E) vB​=vO​;vA​=0
Решение

При качении без проскальзывания:

  • Точка находится на мгновенной оси вращения, поэтому .
  • Скорость центра диска равна .
  • Скорость верхней точки равна сумме скорости центра и скорости вращения относительно центра: .
Ответ
✓ dzmen.ru

D

№ Вращение шара вокруг оси
  1. Шар вращается равномерно вокруг неподвижной оси O1​O2​, проходящей через его центр. Линейная скорость какой из точек наибольшая?
    (Точки: 1, 2, 3, 4, 5. Точка 3 лежит на экваторе шара).
    A) 3
    B) 4
    C) 2
    D) 1
    E) 5
Решение

Линейная скорость точки вращающегося тела:


где — расстояние от точки до оси вращения .
Угловая скорость для всех точек шара одинакова.
Максимальное расстояние до оси вращения имеет точка, лежащая на экваторе — точка .
Следовательно, ее линейная скорость наибольшая.
Ответ
✓ dzmen.ru

A

№ Ременная передача
  1. Два диска, связанные ременной передачей, вращаются вокруг осей, проходящих через их центры. Какие соотношения между линейными и угловыми скоростями точек 1, 2 и 3 на дисках, верны?
    (Точка 1 на внешнем ободе левого малого диска, точка 2 на внешнем ободе правого большого диска, точка 3 на внутреннем радиусе правого диска).
  2. v1​=v2​>v3​
  3. v1​=v2​=v3​
  4. v1​>v2​>v3​
  5. ω1​>ω2​=ω3​
  6. ω3​>ω2​>ω1​
  7. ω1​=ω2​=ω3​
Решение
  1. Линейные скорости:
    Точки и соединены ремнем, следовательно, .
    Точки и находятся на одном диске, имеют одинаковую угловую скорость , но радиус точки больше: , поэтому .
    Значит, (соотношение верно).

  2. Угловые скорости:
    Поскольку и , угловая скорость левого шкива больше: .
    Точки и на одном шкиве: .
    Значит, (соотношение верно).

Ответ
✓ dzmen.ru

,

№ Вращение сферы/шара
  1. Значения каких физических величин, соответствующих точкам A и B на шаре, вращающемся вокруг оси O1​O2​, одинаковы?
  2. Частоты обращения
  3. Периода обращения
  4. Угловой скорости
  5. Линейной скорости
  6. Ускорения
Решение

Шар вращается как единое твердое тело вокруг неподвижной оси . Для всех точек шара одинаковы:

  • угловая скорость ();
  • период обращения ();
  • частота обращения ().

Линейная скорость и центростремительное ускорение зависят от расстояния до оси, которое у точек и различно (точка лежит на экваторе, — ближе к полюсу).

Ответ
✓ dzmen.ru

, ,

№ Вращение сферы/шара
  1. Значения каких физических величин, соответствующих точкам A и B на шаре, вращающемся вокруг оси O1​O2​, различны?
  2. Частоты обращения
  3. Периода обращения
  4. Угловой скорости
  5. Линейной скорости
  6. Ускорения
Решение

Для точек и расстояния до оси вращения различны: (по рисунку ).
Поэтому величины, зависящие от расстояния до оси вращения:

  • линейная скорость ();
  • ускорение ()
    будут различными.
Ответ
✓ dzmen.ru

,

№ Движение дисков
  1. Диски вращаются вокруг осей, проходящих через их центры O1​ и O2​. Какие из соотношений между линейными скоростями и между периодами обращения точек 1, 2 и 3 верны?
    (На рисунке: левый диск имеет радиус 3R, на нем расположены точка 2 на расстоянии 2R и точка 3 на ободе 3R. Правый диск радиуса R содержит точку 1 на ободе. Диски соединены ременной передачей по ободам: внешний обод левого 3R соединен с правым R).
  2. T1​=T2​=T3​
  3. T1​<T2​=T3​
  4. T1​>T2​=T3​
  5. v1​=v2​=v3​
  6. v1​=v3​>v2​
  7. v1​=v2​<v3​
Решение
  1. Анализ линейных скоростей:
    Ремень связывает обод левого диска (точка ) с ободом правого диска (точка ), следовательно:


    Точки и находятся на одном диске: . Так как , то:

    Следовательно:
     
  2. Анализ периодов обращения:
    Точки и на одном диске, значит их периоды равны:


    Для точек и :

    Отсюда:
     
Ответ
✓ dzmen.ru

,

№ Вращение диска
  1. Какие из соотношений верны для ускорений точек 1, 2 и 3 диска, вращающегося вокруг оси, перпендикулярной плоскости диска и проходящей через его центр O, и для пройденных этими точками путей за одинаковое время?
    (Радиусы точек: r1​=R, r2​=2R, r3​=3R).
  2. l3​=3l1​;l3​=2l2​;l2​=2l1​
  3. l3​=3l1​;l3​=1,5l2​;l2​=2l1​
  4. l3​=l2​=l1​
  5. a3​=a2​=a1​
  6. a3​=3a1​;a3​=2a2​;a2​=2a1​
  7. a3​=3a1​;a3​=1,5a2​;a2​=2a1​
Решение

Все три точки лежат на одном вращающемся диске, значит у них одинаковые угловая скорость и угол поворота за время : .
Пройденный путь:



Соотношение между и :

Значит, верна группа путей: (пункт ).

Центростремительное ускорение:



Также:

Значит, верна группа ускорений: (пункт ).
Ответ
✓ dzmen.ru

,

№ Ременная передача
  1. Установите соответствие.
    Для точек A и B на вращающихся дисках, связанных ременной передачей:
    (Радиус левого диска с точкой A равен R, правого с точкой B равен 2R).
  2. Линейная скорость
  3. Центростремительное ускорение
  4. Период обращения

a. одинаковы
b. у точки A в 2 раза больше, чем у точки B
c. у точки A в 2 раза меньше, чем у точки B
d. у точки A в 4 раза больше, чем у точки B
e. у точки A в 4 раза меньше, чем у точки B

Решение
  1. Линейные скорости ободов, связанных ременной передачей, одинаковы: соответствие: a.
  2. Центростремительное ускорение:


    Ускорение точки в раза больше, чем у точки соответствие: b.
  3. Период обращения:


    Период у точки в раза меньше, чем у точки соответствие: c.
Ответ
✓ dzmen.ru

— a, — b, — c

№ Ременная передача
  1. Установите соответствие.
    Для точек A и B на вращающихся дисках, связанных ременной передачей:
    (Радиус левого диска R, правого 4R).
  2. Линейная скорость
  3. Период обращения
  4. Частота обращения

a. одинаковы
b. у точки A в 2 раза больше, чем у точки B
c. у точки A в 2 раза меньше, чем у точки B
d. у точки A в 4 раза больше, чем у точки B
e. у точки A в 4 раза меньше, чем у точки B

Решение
  1. Линейная скорость: , одинаковы соответствие: a.
  2. Период обращения:


    У точки период в раза меньше, чем у точки соответствие: e.
  3. Частота обращения:

    У точки частота в раза больше, чем у точки соответствие: d.
Ответ
✓ dzmen.ru

— a, — e, — d

№ График центростремительного ускорения

Задания, требующие подробного письменного ответа

  1. Дан график зависимости угла поворота радиус-вектора длиной 2 м от времени при равномерном движении по окружности.
    (По графику: при t=0 c, φ=0 рад; при t=4 c, φ=8 рад).
    Постройте график зависимости модуля центростремительного ускорения от времени.
Решение
a, м/с²t, с12345123456789100a = 8
  1. Найдем угловую скорость вращения:

       
  2. Так как движение равномерное по окружности, угловая скорость постоянна ().

  3. Вычислим модуль центростремительного ускорения:

     

Центростремительное ускорение с течением времени не изменяется ( ).
График представляет собой горизонтальную прямую линию на уровне .

Таблица значений для графика:

, с
, м/с
Ответ
✓ dzmen.ru

График — горизонтальный отрезок прямой линии   при  .

№ График угловой скорости
  1. Дан график зависимости угла поворота радиус-вектора от времени при равномерном движении по окружности. Постройте график зависимости угловой скорости от времени.
    (По графику: при t=4 c, φ=8 рад).
Решение
ω, рад/сt, с1234512340ω = 2
  1. По графику зависимости определим угловую скорость:

       
  2. Движение равномерное по окружности, поэтому угловая скорость постоянна во времени:  .
    График представляет собой горизонтальную прямую линию на уровне .

Таблица значений:

, с
, рад/с
Ответ
✓ dzmen.ru

График — горизонтальный отрезок прямой линии   при  .

№ Характеристики движения точек диска
  1. В таблице приведены значения угловой скорости, линейной скорости и ускорения для точки A диска, равномерно вращающегося вокруг оси, перпендикулярной плоскости диска и проходящей через его центр O. Определите значения соответствующих величин для точки B диска?
    (По рисунку: для точки A радиус RA​=6 м, для точки B радиус RB​=3 м).
Угловая скорость Линейная скорость Центростремительное ускорение
Точка A ω v a
Точка B
Решение
  1. Диск вращается как единое твердое тело, следовательно, угловые скорости всех его точек равны:

  2. Линейная скорость .
    Отношение радиусов: .
    Значит:

  3. Центростремительное ускорение .
    Отношение ускорений пропорционально радиусам:

Ответ
✓ dzmen.ru
Угловая скорость Линейная скорость Центростремительное ускорение
Точка
Точка
№ Движение стрелок часов
  1. Во сколько раз путь, пройденный концом минутной стрелки часов за 30 минут, больше его перемещения (π=3)?
Решение

Пусть длина минутной стрелки равна .
За минут минутная стрелка совершает половину полного оборота.

  1. Путь, пройденный концом стрелки, равен длине полуокружности:
  2. Перемещение равно расстоянию между начальным и конечным положением конца стрелки (диаметру окружности):
  3. Найдем отношение пути к перемещению:
Ответ
✓ dzmen.ru

в , раза

№ Движение стрелок часов
  1. Часовая стрелка часов в 2 раза короче минутной стрелки. Вычислите отношение скоростей vчас​vмин​​ концов стрелок.
Решение

Период обращения минутной стрелки:   .
Период обращения часовой стрелки:  .
По условию: .

Линейная скорость конца стрелки:

Найдем отношение скоростей:

Ответ
✓ dzmen.ru

№ Движение стрелок часов
  1. Во сколько раз путь, пройденный концом минутной стрелки за 45 минут, больше его перемещения (π=3)?
Решение

Пусть длина стрелки равна .
За минут минутная стрелка проходит три четверти окружности ( оборота).

  1. Пройденный путь:

  2. Вектор перемещения соединяет концы радиусов, угол между которыми составляет (так как ):

  3. Найдем отношение пути к перемещению:


    Если использовать приближение (как в соседней задаче ):

    Точное выражение: (или ).
Ответ
✓ dzmen.ru

(или )

№ Линейная скорость точек диска
  1. Скорость точки A, на вращающемся диске, равна v. Вычислите модуль скорости точки B. Ответ обоснуйте.
    (По рисунку: диск радиуса R, точка B лежит на краю диска на расстоянии R от центра O, точка A лежит на расстоянии 2R​ от центра O).
Решение

Все точки вращающегося диска имеют одинаковую угловую скорость .
Линейная скорость точки на расстоянии от оси вращения определяется выражением:

Для точки :

Для точки :

Ответ
✓ dzmen.ru

№ График линейной скорости
  1. Показан график зависимости угла поворота радиус-вектора длиной 2 м от времени при равномерном движении по окружности (π=3).
    (По графику: при t=0, φ=0; при t=4 c, φ=8 рад).
    Постройте график зависимости модуля линейной скорости конца радиус-вектора от времени.
Решение
v, м/сt, с123451234560v = 4
  1. Найдем угловую скорость:

       
  2. Длина радиус-вектора  . Линейная скорость конца вектора:

       
  3. Так как движение равномерное, модуль скорости постоянный:  .
    График — горизонтальный отрезок прямой на высоте от до  .

Таблица значений:

, с
, м/с
Ответ
✓ dzmen.ru

График — горизонтальный отрезок прямой линии   при  .

№ Средняя скорость перемещения
  1. Материальная точка движется равномерно по окружности со скоростью 3 м/с. Вычислите среднюю скорость перемещения точки за промежуток времени, равный 41​ периода обращения (π=3, 2​=1,4).
Решение
RR√290°
  1. За промежуток времени точка поворачивается на угол .
    Модуль перемещения равен длине хорды, стягивающей четверть окружности:

  2. Свяжем радиус и период со скоростью движения:

  3. Средняя скорость перемещения определяется как:

Подставим выражение для :

  1. Подставим числовые значения (, ,  ):
     
Ответ
✓ dzmen.ru

, м/с

№ Угловая скорость диска
  1. Расстояние между точками A и B диска, равномерно вращающегося вокруг оси, перпендикулярной плоскости диска и проходящей через его центр O, равно 20 см, а разность между их линейными скоростями 0,8 м/с. Вычислите угловую скорость диска.
Решение

Линейная скорость точки диска равна .
По рисунку точки и лежат на одном луче от центра , следовательно, расстояние между ними равно разности их расстояний от оси:

  

Разность их линейных скоростей:

Отсюда угловая скорость:

   
Ответ
✓ dzmen.ru

рад/с

№ Ременная передача
  1. Два диска связаны ременной передачей. Центростремительное ускорение точки K на одном из дисков равно 2 м/с2. Вычислите центростремительные ускорения точек L и M на другом диске.
    (По рисунку: левый диск радиуса 2r несет на ободе точку K; правый шкив состоит из двух соосных дисков радиусами r (точка L) и 3r (точка M); ремень натянут между ободом 2r левого диска и ободом r правого диска).
Решение
  1. Ремень соединяет точку (на радиусе ) и точку (на радиусе ).
    Линейные скорости ободов равны:


    Центростремительное ускорение: .
    Тогда:

      
  2. Точки и находятся на одном жестко скрепленном диске, следовательно, их угловые скорости одинаковы ().
    Ускорение: .
    Тогда:


      
Ответ
✓ dzmen.ru

 ,  

Помогло?

Есть ещё задание?Сфоткай, и ДЗмэн решит за пару секунд.

Решить по фото