Вариант 2, страница 44 - гдз по физике 10 класс самостоятельные и контрольные работы Ерюткин, Ерюткина

Физика, 10 класс Самостоятельные и контрольные работы, авторы: Ерюткин Евгений Сергеевич, Ерюткина Светлана Григорьевна, издательство Просвещение, Москва, 2018, оранжевого цвета

Авторы: Ерюткин Е. С., Ерюткина С. Г.

Тип: Самостоятельные и контрольные работы

Серия: классический курс

Издательство: Просвещение

Год издания: 2018 - 2025

Уровень обучения: базовый и углублённый

Цвет обложки: оранжевый изображены шестерни механизма

ISBN: 978-5-09-098314-3

Популярные ГДЗ в 10 классе

Самостоятельная работа № 8. Момент импульса. Кинетическая энергия вращающегося тела. Законы сохранения в механике. Механика - страница 44.

Вариант 2 (с. 44)
Условие. Вариант 2 (с. 44)
скриншот условия
Физика, 10 класс Самостоятельные и контрольные работы, авторы: Ерюткин Евгений Сергеевич, Ерюткина Светлана Григорьевна, издательство Просвещение, Москва, 2018, оранжевого цвета, страница 44, Условие

Вариант 2

1. Почему для увеличения угловой скорости при вращении фигурист прижимает к себе руки?

2. Момент инерции твёрдого тела равен $2 \cdot 10^{-3} \text{ кг} \cdot \text{м}^2$, а момент импульса этого тела равен $10^{-3} \text{ кг} \cdot \text{м}^2/\text{с}$. Определите угловую скорость вращения тела.

Решение. Вариант 2 (с. 44)

1. Почему для увеличения угловой скорости при вращении фигурист прижимает к себе руки?

Это явление объясняется законом сохранения момента импульса. Момент импульса $\text{L}$ вращающегося тела определяется как произведение его момента инерции $\text{I}$ на угловую скорость $\omega$: $L = I \cdot \omega$. В замкнутой системе, то есть при отсутствии действия внешних моментов сил (в данном случае можно пренебречь трением о лёд и сопротивлением воздуха), момент импульса сохраняется, то есть остаётся постоянной величиной ($L = \text{const}$).

Момент инерции $\text{I}$ является мерой инертности тела во вращательном движении и зависит от того, как масса тела распределена относительно оси вращения. Чем дальше масса расположена от оси, тем больше момент инерции. Когда фигурист разводит руки в стороны, его момент инерции максимален. Прижимая руки к телу, он уменьшает радиус распределения массы относительно оси вращения, что приводит к уменьшению его момента инерции.

Поскольку произведение $I \cdot \omega$ должно оставаться постоянным, уменьшение момента инерции $\text{I}$ должно компенсироваться увеличением угловой скорости $\omega$. Таким образом, прижимая руки, фигурист вращается быстрее.

Ответ: Фигурист прижимает руки к себе, чтобы уменьшить свой момент инерции. В соответствии с законом сохранения момента импульса, это приводит к увеличению угловой скорости его вращения.

2. Момент инерции твёрдого тела равен $2 \cdot 10^{-3}$ кг·м², а момент импульса этого тела равен $10^{-3}$ кг·м²/с. Определите угловую скорость вращения тела.

Дано
Момент инерции $I = 2 \cdot 10^{-3} \text{ кг} \cdot \text{м}^2$
Момент импульса $L = 10^{-3} \text{ кг} \cdot \text{м}^2/\text{с}$
Все данные представлены в системе СИ.

Найти:
Угловую скорость $\omega$.

Решение
Момент импульса тела $\text{L}$ связан с моментом инерции $\text{I}$ и угловой скоростью $\omega$ формулой:
$L = I \cdot \omega$
Из этой формулы выразим угловую скорость $\omega$:
$\omega = \frac{L}{I}$
Подставим заданные значения в формулу:
$\omega = \frac{10^{-3} \text{ кг} \cdot \text{м}^2/\text{с}}{2 \cdot 10^{-3} \text{ кг} \cdot \text{м}^2} = \frac{1}{2} = 0.5 \text{ рад/с}$

Ответ: $0.5 \text{ рад/с}$.

Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.

Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz

Присоединиться

Мы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10 класс, для упражнения Вариант 2 расположенного на странице 44 к самостоятельным и контрольным работам серии классический курс 2018 года издания для учащихся школ и гимназий.

Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению Вариант 2 (с. 44), авторов: Ерюткин (Евгений Сергеевич), Ерюткина (Светлана Григорьевна), ФГОС (старый) базовый и углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.