Номер 2, страница 53, часть 1 - гдз по физике 10 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Механика. Глава I. Кинематика. Параграф 5. Равномерное движение по окружности - номер 2, страница 53.

Условие.

°2. Тело равномерно движется по окружности и совершает один полный оборот за 3 с. В начальный момент тело находится в точке A (рис. 5.3). Перенесите рисунок в тетрадь и изобразите на нём, скорость тела в точках A, B, C. На какой угол поворачивается скорость тела за каждую секунду? За каждую 0,1 с?

Рис. 5.3

Решение 2.

Перенесите рисунок в тетрадь и изобразите на нём, скорость тела в точках A, B, C.

При равномерном движении по окружности вектор скорости тела в любой точке направлен по касательной к окружности в этой точке. Направление вектора скорости совпадает с направлением движения. Так как движение равномерное, модуль (длина вектора) скорости во всех точках одинаков.

_Av⃗_Bv⃗_C

На какой угол поворачивается скорость тела за каждую секунду?

Дано:
Период обращения, $T = 3$ с
Промежуток времени, $Δt_1 = 1$ с

Найти:
Угол поворота вектора скорости, $Δφ_1$

Решение:
Угол, на который поворачивается вектор скорости, равен углу, на который смещается тело по окружности. Скорость этого изменения (угловая скорость) постоянна, так как движение равномерное. Угловую скорость $ω$ можно найти через период обращения $\text{T}$. За время, равное периоду, тело совершает полный оборот, то есть поворачивается на угол $360°$ или $2π$ радиан. $ω = \frac{360°}{T}$
Подставим значение периода: $ω = \frac{360°}{3 \text{ с}} = 120°/\text{с}$
Угол поворота $Δφ$ за промежуток времени $Δt$ равен: $Δφ_1 = ω \cdot Δt_1$
Вычислим угол поворота за 1 секунду: $Δφ_1 = 120°/\text{с} \cdot 1 \text{ с} = 120°$

Ответ: за каждую секунду скорость тела поворачивается на угол $120°$.

За каждую 0,1 с?

Дано:
Угловая скорость, $ω = 120°/\text{с}$ (из предыдущего пункта)
Промежуток времени, $Δt_2 = 0,1$ с

Найти:
Угол поворота вектора скорости, $Δφ_2$

Решение:
Используем ту же формулу для угла поворота: $Δφ_2 = ω \cdot Δt_2$
Подставим известные значения: $Δφ_2 = 120°/\text{с} \cdot 0,1 \text{ с} = 12°$

Ответ: за каждые 0,1 с скорость тела поворачивается на угол $12°$.