Номер 2, страница 53, часть 1 - гдз по физике 9 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 1. Основы кинематики. Параграф 13. Движение по окружности. Вопросы и задания - номер 2, страница 53.

Условие.

2. Куда направлено ускорение тела при его движении по окружности?

Решение.

2. Куда направлено ускорение тела при его движении по окружности?

Решение

Полное ускорение тела $\vec{a}$ при движении по окружности является векторной суммой двух взаимно перпендикулярных составляющих: тангенциального (касательного) ускорения $\vec{a_\tau}$ и нормального (центростремительного) ускорения $\vec{a_n}$.

$\vec{a} = \vec{a_\tau} + \vec{a_n}$

Тангенциальное ускорение $\vec{a_\tau}$ характеризует изменение модуля скорости (быстроты движения) и направлено по касательной к окружности. Если тело ускоряется, вектор $\vec{a_\tau}$ сонаправлен вектору скорости $\vec{v}$, а если замедляется — направлен в противоположную сторону.

Нормальное (центростремительное) ускорение $\vec{a_n}$ характеризует изменение направления вектора скорости. Оно обязательно присутствует при любом движении по окружности (и вообще по криволинейной траектории). Вектор нормального ускорения всегда направлен по радиусу к центру окружности. Его модуль вычисляется по формуле $a_n = \frac{v^2}{R}$, где $\text{v}$ — мгновенная скорость тела, а $\text{R}$ — радиус окружности.

Таким образом, направление полного ускорения зависит от характера движения:

1. При равномерном движении по окружности модуль скорости не меняется, поэтому тангенциальное ускорение равно нулю ($\vec{a_\tau} = 0$). В этом случае полное ускорение равно нормальному ($\vec{a} = \vec{a_n}$) и направлено строго к центру окружности.

2. При неравномерном движении по окружности (ускоренном или замедленном) присутствуют обе составляющие ускорения. Полное ускорение $\vec{a}$ является их векторной суммой и направлено «внутрь» окружности, под некоторым углом к радиусу.

Ответ: При равномерном движении по окружности ускорение направлено строго к центру окружности. При неравномерном движении полное ускорение направлено к внутренней части окружности, но не по радиусу (оно является векторной суммой центростремительного ускорения, направленного к центру, и тангенциального ускорения, направленного по касательной).