Номер 2, страница 42 - гдз по физике 9 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 2. Механические колебания и волны. Параграф 5. Периодические движения. Равномерное движение по окружности. Вопросы - номер 2, страница 42.

Условие.

2. Назовите физические величины, характеризующие движение тела по окружности.

Решение.

1. Периодическими называют такие движения, которые повторяются через одинаковые промежутки времени. Это означает, что через определенный интервал времени, называемый периодом, тело возвращается в то же положение и имеет ту же скорость, то есть его механическое состояние полностью повторяется. Периодические движения могут быть как колебательными (например, движение маятника), так и вращательными (например, вращение Земли вокруг своей оси). Основными характеристиками периодического движения являются период и частота.
Период (T) — это наименьший промежуток времени, через который движение полностью повторяется. Единица измерения в СИ — секунда (с).
Частота (ν) — это число полных циклов движения, совершаемых за единицу времени. Частота является величиной, обратной периоду: $ν = 1/T$. Единица измерения в СИ — герц (Гц).
Ответ: Периодические движения — это движения, которые точно или приблизительно повторяются через равные промежутки времени.

2. Движение тела по окружности описывается рядом специфических физических величин, как кинематических, так и динамических. Основные из них:
- Радиус окружности (R): расстояние от центра окружности до движущегося тела. Измеряется в метрах (м).
- Угол поворота (φ): угол, на который поворачивается радиус-вектор, соединяющий центр окружности с телом. Измеряется в радианах (рад).
- Линейная скорость (v): скорость движения тела по траектории (дуге окружности). Вектор линейной скорости всегда направлен по касательной к окружности. Измеряется в метрах в секунду (м/с).
- Угловая скорость (ω): быстрота изменения угла поворота. Она показывает, на какой угол поворачивается тело за единицу времени. $ω = Δφ/Δt$. Измеряется в радианах в секунду (рад/с). Линейная и угловая скорости связаны соотношением $v = ωR$.
- Период обращения (T): время, за которое тело совершает один полный оборот. Измеряется в секундах (с). Связан со скоростями формулами: $T = 2πR/v = 2π/ω$.
- Частота обращения (ν): число полных оборотов, совершаемых телом за единицу времени. Измеряется в герцах (Гц). Связана с периодом как $ν = 1/T$.
- Центростремительное (нормальное) ускорение ($a_ц$): составляющая ускорения, отвечающая за изменение направления вектора скорости. Оно всегда направлено к центру окружности. Его модуль равен $a_ц = v^2/R = ω^2R$. Это ускорение есть всегда при движении по окружности.
- Тангенциальное (касательное) ускорение ($a_τ$): составляющая ускорения, отвечающая за изменение величины (модуля) линейной скорости. Направлено по касательной к траектории. Оно отлично от нуля только при неравномерном движении по окружности.
Ответ: Ключевыми физическими величинами, характеризующими движение тела по окружности, являются: радиус, линейная скорость, угловая скорость, период, частота и центростремительное ускорение.