Номер 1, страница 241 - гдз по физике 10 класс учебник Грачев, Погожев

Физика, 10 класс Учебник, авторы: Грачев Александр Васильевич, Погожев Владимир Александрович, Салецкий Александр Михайлович, Боков Павел Юрьевич, издательство Просвещение, Москва, 2011, бирюзового цвета

Авторы: Грачев А. В., Погожев В. А., Салецкий А. М., Боков П. Ю.

Тип: Учебник

Серия: алгоритм успеха

Издательство: Просвещение

Год издания: 2011 - 2025

Уровень обучения: базовый и углублённый

Цвет обложки: бирюзовый изображена солнечная система со всеми планетами

ISBN: 978-5-09-091742-1

Популярные ГДЗ в 10 классе

Упражнения. Параграф 42. Момент импульса. Закон сохранения момента импульса. Глава 6. Динамика вращательного движения. Механика - номер 1, страница 241.

№1 (с. 241)
Условие. №1 (с. 241)
скриншот условия
Физика, 10 класс Учебник, авторы: Грачев Александр Васильевич, Погожев Владимир Александрович, Салецкий Александр Михайлович, Боков Павел Юрьевич, издательство Просвещение, Москва, 2011, бирюзового цвета, страница 241, номер 1, Условие

1. Фигурист, вращаясь на носке конька, для замедления своего вращения разводит руки в стороны. При этом момент инерции фигуриста относительно оси вращения изменяется в $n$ раз. Зная, что действующие на фигуриста силы трения достаточно малы, оцените, как изменяется угловая скорость вращения фигуриста.

Решение. №1 (с. 241)

Дано

Начальный момент инерции фигуриста: $J_1$
Конечный момент инерции фигуриста: $J_2$
Начальная угловая скорость: $\omega_1$
Конечная угловая скорость: $\omega_2$
Изменение момента инерции: $J_2 = n \cdot J_1$
Силы трения пренебрежимо малы.

Найти:

Как изменится угловая скорость, то есть найти отношение $\frac{\omega_2}{\omega_1}$.

Решение

Поскольку по условию задачи силы трения, действующие на фигуриста, малы, их моментом можно пренебречь. Это означает, что суммарный момент внешних сил, действующих на систему (фигуриста), равен нулю. В этом случае для системы выполняется закон сохранения момента импульса.

Момент импульса $L$ тела, вращающегося вокруг оси, вычисляется по формуле:

$L = J \cdot \omega$

где $J$ – момент инерции тела относительно оси вращения, а $\omega$ – его угловая скорость.

Запишем закон сохранения момента импульса для двух состояний фигуриста: до разведения рук (состояние 1, с параметрами $J_1$ и $\omega_1$) и после (состояние 2, с параметрами $J_2$ и $\omega_2$).

$L_1 = L_2$

$J_1 \cdot \omega_1 = J_2 \cdot \omega_2$

Из условия известно, что момент инерции изменяется в $n$ раз. Фигурист разводит руки, чтобы замедлить вращение. Разведение рук увеличивает расстояние частей тела от оси вращения, что приводит к увеличению момента инерции. Таким образом, конечный момент инерции $J_2$ больше начального $J_1$ в $n$ раз:

$J_2 = n \cdot J_1$

Подставим это выражение в уравнение закона сохранения момента импульса:

$J_1 \cdot \omega_1 = (n \cdot J_1) \cdot \omega_2$

Поскольку начальный момент инерции $J_1$ не равен нулю, мы можем сократить на него обе части уравнения:

$\omega_1 = n \cdot \omega_2$

Отсюда найдем, как конечная угловая скорость $\omega_2$ связана с начальной $\omega_1$:

$\omega_2 = \frac{\omega_1}{n}$

Этот результат показывает, что угловая скорость вращения фигуриста уменьшается в $n$ раз.

Ответ: Угловая скорость вращения фигуриста уменьшится в $n$ раз.

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 номер 1 расположенного на странице 241 к учебнику серии алгоритм успеха 2011 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 №1 (с. 241), авторов: Грачев (Александр Васильевич), Погожев (Владимир Александрович), Салецкий (Александр Михайлович), Боков (Павел Юрьевич), ФГОС (старый) базовый и углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.