Номер 2, страница 130 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Синяков

Физика, 10 класс Учебник, авторы: Мякишев Генадий Яковлевич, Синяков Арон Залманович, издательство Просвещение, Москва, 2021, белого цвета

Авторы: Мякишев Г. Я., Синяков А. З.

Тип: Учебник

Издательство: Просвещение

Год издания: 2021 - 2025

Уровень обучения: углублённый

Цвет обложки: белый колесо обозрения, статор и ротор изображены

ISBN: 978-5-09-087885-2

Популярные ГДЗ в 10 классе

Вопросы. Параграф 1.28. Угловая скорость и угловое ускорение. Глава 1. Кинематика точки. Основные понятия кинематики. Кинематика - номер 2, страница 130.

№2 (с. 130)
Условие. №2 (с. 130)
скриншот условия
Физика, 10 класс Учебник, авторы: Мякишев Генадий Яковлевич, Синяков Арон Залманович, издательство Просвещение, Москва, 2021, белого цвета, страница 130, номер 2, Условие

2. Проведите аналогию между уравнениями, описывающими линейные и угловые величины.

Решение. №2 (с. 130)

Решение

Аналогия между уравнениями, описывающими поступательное (линейное) и вращательное (угловое) движение, заключается в формальном сходстве математических выражений, которые описывают эти два вида движения. Если в уравнениях для поступательного движения заменить все линейные величины на их угловые аналоги, то получатся соответствующие уравнения для вращательного движения. Эта аналогия позволяет лучше понять законы вращения, если хорошо известны законы поступательного движения.

Ниже представлена сводка аналогичных величин и уравнений.

Аналогия физических величин

Каждой физической величине, характеризующей поступательное движение, соответствует свой аналог во вращательном движении.

Поступательное движение ↔ Вращательное движение

  • Перемещение (путь) $s$ ↔ Угловое перемещение (угол поворота) $\phi$

  • Линейная скорость $v = \frac{ds}{dt}$ ↔ Угловая скорость $\omega = \frac{d\phi}{dt}$

  • Линейное ускорение $a = \frac{dv}{dt}$ ↔ Угловое ускорение $\epsilon = \frac{d\omega}{dt}$

  • Масса $m$ (мера инертности) ↔ Момент инерции $I$ (мера инертности при вращении)

  • Сила $F$ (причина изменения скорости) ↔ Момент силы $M$ (причина изменения угловой скорости)

  • Импульс $p = mv$ ↔ Момент импульса $L = I\omega$

Аналогия уравнений кинематики

Уравнения, описывающие движение с постоянным ускорением, имеют одинаковую структуру.

Поступательное движение (при $a=const$) ↔ Вращательное движение (при $\epsilon=const$)

  • Зависимость скорости от времени: $v = v_0 + at$ ↔ $\omega = \omega_0 + \epsilon t$

  • Зависимость координаты от времени: $s = s_0 + v_0 t + \frac{at^2}{2}$ ↔ $\phi = \phi_0 + \omega_0 t + \frac{\epsilon t^2}{2}$

  • Связь скорости и перемещения: $v^2 - v_0^2 = 2a(s - s_0)$ ↔ $\omega^2 - \omega_0^2 = 2\epsilon(\phi - \phi_0)$

Аналогия уравнений динамики

Основные законы динамики также имеют свои аналоги.

Поступательное движение ↔ Вращательное движение

  • Второй закон Ньютона: $F = ma$ ↔ Основное уравнение динамики вращательного движения: $M = I\epsilon$

  • Кинетическая энергия: $E_k = \frac{mv^2}{2}$ ↔ Кинетическая энергия вращения: $E_k = \frac{I\omega^2}{2}$

  • Работа постоянной силы: $A = F \cdot s$ ↔ Работа постоянного момента силы: $A = M \cdot \phi$

  • Изменение импульса (второй закон Ньютона в импульсной форме): $\Delta p = F \Delta t$ ↔ Изменение момента импульса: $\Delta L = M \Delta t$

  • Закон сохранения импульса: $\sum \vec{p} = \text{const}$ (для замкнутой системы) ↔ Закон сохранения момента импульса: $\sum \vec{L} = \text{const}$ (для замкнутой системы)

Ответ:

Аналогия между уравнениями, описывающими линейные и угловые величины, заключается в том, что основные уравнения кинематики и динамики для вращательного движения имеют тот же математический вид, что и для поступательного. Эта аналогия проявляется при формальной замене линейных величин на их угловые аналоги: перемещение $s$ на угол поворота $\phi$, линейная скорость $v$ на угловую скорость $\omega$, линейное ускорение $a$ на угловое ускорение $\epsilon$, масса $m$ (мера инертности) на момент инерции $I$, сила $F$ на момент силы $M$, а импульс $p$ на момент импульса $L$. Например, второй закон Ньютона $F=ma$ для поступательного движения аналогичен основному уравнению динамики вращательного движения $M=I\epsilon$, а формула кинетической энергии $E_k = \frac{mv^2}{2}$ аналогична формуле $E_k = \frac{I\omega^2}{2}$ для вращательного движения.

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 2 расположенного на странице 130 к учебнику 2021 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 №2 (с. 130), авторов: Мякишев (Генадий Яковлевич), Синяков (Арон Залманович), углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.