Номер 27, страница 45 - гдз по физике 11 класс самостоятельные и контрольные работы Ерюткин, Ерюткина

Авторы: Ерюткин Е. С., Ерюткина С. Г.
Тип: Самостоятельные и контрольные работы
Серия: классический курс
Издательство: Просвещение
Год издания: 2020 - 2025
Уровень обучения: базовый и углублённый
Цвет обложки: фиолетовый
ISBN: 978-5-09-097-598-8
Популярные ГДЗ в 11 классе
Кинематика. Задачи для повторения - номер 27, страница 45.
№27 (с. 45)
Условие. №27 (с. 45)
скриншот условия

27. Две материальные точки одновременно начинают движение по окружности из одного положения в противоположных направлениях. Через какой минимальный промежуток времени от начала движения они встретятся, если период обращения одной точки 3 с, а другой точки 6 с?
Решение. №27 (с. 45)
Дано:
Период обращения первой материальной точки, $T_1 = 3$ c
Период обращения второй материальной точки, $T_2 = 6$ c
Точки начинают движение одновременно из одного положения в противоположных направлениях.
Все данные представлены в системе СИ.
Найти:
Минимальный промежуток времени от начала движения, через который точки встретятся, $t$ - ?
Решение:
Для нахождения времени встречи двух точек, движущихся по окружности навстречу друг другу, можно использовать их угловые скорости. Угловая скорость $\omega$ связана с периодом обращения $T$ соотношением:
$\omega = \frac{2\pi}{T}$
Найдем угловые скорости для каждой точки:
Угловая скорость первой точки: $\omega_1 = \frac{2\pi}{T_1} = \frac{2\pi}{3}$ рад/с.
Угловая скорость второй точки: $\omega_2 = \frac{2\pi}{T_2} = \frac{2\pi}{6} = \frac{\pi}{3}$ рад/с.
Поскольку точки движутся в противоположных направлениях, их относительная угловая скорость сближения $\omega_{отн}$ будет равна сумме их угловых скоростей:
$\omega_{отн} = \omega_1 + \omega_2 = \frac{2\pi}{3} + \frac{\pi}{3} = \frac{3\pi}{3} = \pi$ рад/с.
Первая встреча произойдет, когда суммарный угол, на который они повернутся, составит полный оборот, то есть $2\pi$ радиан. Время $t$, необходимое для этого, можно найти из формулы:
$\phi_{общ} = \omega_{отн} \cdot t$
где $\phi_{общ} = 2\pi$.
$2\pi = \pi \cdot t$
Отсюда находим время $t$:
$t = \frac{2\pi}{\pi} = 2$ с.
Другой способ решения:
Можно рассуждать, какую часть окружности каждая точка проходит за единицу времени. Эта величина равна частоте обращения $f = 1/T$.
Частота первой точки: $f_1 = \frac{1}{T_1} = \frac{1}{3}$ об/с.
Частота второй точки: $f_2 = \frac{1}{T_2} = \frac{1}{6}$ об/с.
За время $t$ первая точка пройдет долю окружности, равную $f_1 t$, а вторая — $f_2 t$. Так как они движутся навстречу, они встретятся, когда сумма пройденных ими долей окружности будет равна 1 (одна полная окружность).
$f_1 t + f_2 t = 1$
$t(f_1 + f_2) = 1$
$t = \frac{1}{f_1 + f_2} = \frac{1}{\frac{1}{3} + \frac{1}{6}} = \frac{1}{\frac{2}{6} + \frac{1}{6}} = \frac{1}{\frac{3}{6}} = \frac{1}{\frac{1}{2}} = 2$ с.
Ответ: 2 с.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 11 класс, для упражнения номер 27 расположенного на странице 45 к самостоятельным и контрольным работам серии классический курс 2020 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 №27 (с. 45), авторов: Ерюткин (Евгений Сергеевич), Ерюткина (Светлана Григорьевна), ФГОС (старый) базовый и углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.