Номер 97, страница 22 - гдз по физике 9 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Авторы: Марон А. Е., Марон Е. А., Позойский С. В.
Тип: Сборник вопросов и задач
Издательство: Просвещение
Год издания: 2022 - 2025
Цвет обложки: белый на синем фоне изображена телебашня
ISBN: 978-5-09-087199-0
Популярные ГДЗ в 9 классе
Относительность движения. Законы движения и взаимодействия тел - номер 97, страница 22.
№97 (с. 22)
Условие. №97 (с. 22)
скриншот условия

97. Жук ползёт с постоянной скоростью по вращающемуся диску от центра к краю. Нарисуйте траектории его движения относительно диска и земли.
Решение. №97 (с. 22)
Для определения траекторий движения жука необходимо рассмотреть его движение в двух разных системах отсчета: в системе, связанной с диском (подвижной), и в системе, связанной с землей (неподвижной).
относительно диска
В системе отсчета, связанной с диском, сам диск считается неподвижным. Жук, согласно условию, ползет с постоянной скоростью от центра к краю. Такое движение является прямолинейным и равномерным. Следовательно, его траектория в этой системе отсчета будет представлять собой прямую линию, совпадающую с радиусом диска, по которому он движется.
Ответ: Траектория движения жука относительно диска — это прямая линия (радиус), направленная от центра к краю диска.
относительно земли
В системе отсчета, связанной с землей, движение жука является сложным, так как оно является результатом сложения двух движений:
- Движение самого жука относительно диска (относительное движение). Оно происходит с постоянной скоростью $\vec{v}_{отн}$, направленной вдоль радиуса от центра диска.
- Вращательное движение диска вместе с жуком вокруг центра (переносное движение). Скорость точки диска, в которой находится жук, $\vec{v}_{пер}$, направлена по касательной к окружности. Ее величина растет с увеличением расстояния $r$ от центра: $v_{пер} = \omega r$, где $\omega$ — постоянная угловая скорость вращения диска.
Абсолютная скорость жука относительно земли $\vec{v}_{абс}$ в любой момент времени равна векторной сумме относительной и переносной скоростей:
$\vec{v}_{абс} = \vec{v}_{отн} + \vec{v}_{пер}$
Так как жук ползет с постоянной скоростью $v$ от центра, его расстояние от центра $r$ линейно зависит от времени $t$: $r(t) = v \cdot t$. За это же время диск поворачивается на угол $\theta(t) = \omega \cdot t$.
Чтобы найти уравнение траектории, можно исключить время $t$ из этих двух соотношений. Из первого $t = r/v$, из второго $t = \theta/\omega$. Приравнивая их, получаем:
$\frac{r}{v} = \frac{\theta}{\omega} \implies r = \frac{v}{\omega} \theta$
Это уравнение в полярных координатах описывает кривую, известную как спираль Архимеда. Траектория начинается в центре диска и раскручивается наружу по мере движения жука к краю.
Ответ: Траектория движения жука относительно земли — это раскручивающаяся спираль (спираль Архимеда), начинающаяся в центре диска.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Мы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 9 класс, для упражнения номер 97 расположенного на странице 22 к сборнику вопросов и задач 2022 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 №97 (с. 22), авторов: Марон (Абрам Евсеевич), Марон (Евгений Абрамович), Позойский (Семён Вениаминович), ФГОС (старый) учебного пособия издательства Просвещение.