Номер 2, страница 123 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

2. Что общего в колебательном движении подвешенного к нити груза (см. рис. 70, a) и движении по окружности шара легкоатлетического молота (см. рис. 53)? Чем отличаются эти движения?

Что общего в колебательном движении подвешенного к нити груза и движении по окружности шара легкоатлетического молота?

Несмотря на то, что одно движение является колебательным, а другое — вращательным, у них есть несколько общих физических характеристик.

Во-первых, оба движения являются криволинейными. Траектория груза маятника — это дуга окружности, а траектория шара молота — полная окружность.

Во-вторых, в обоих случаях на тело действует сила натяжения нити (или троса), направленная к центру кривизны траектории.

В-третьих, так как вектор скорости тел постоянно меняет свое направление, оба движения происходят с центростремительным ускорением, которое определяется выражением $a_ц = \frac{v^2}{R}$.

Наконец, оба движения являются периодическими: они повторяются через равные промежутки времени (период колебаний у маятника и период обращения у молота).

Ответ: Общими чертами являются: криволинейная траектория, наличие центростремительного ускорения, создаваемого в том числе силой натяжения нити, и периодический характер движения.

Чем отличаются эти движения?

Основные отличия между этими двумя видами движения заключаются в следующем:

1. Траектория и характер движения: Груз на нити (математический маятник) совершает колебательное движение, перемещаясь по дуге окружности. Шар молота совершает вращательное движение по полной окружности.

2. Скорость: У маятника модуль скорости непрерывно изменяется — он равен нулю в крайних точках отклонения и максимален в положении равновесия. У молота при равномерном вращении модуль скорости постоянен, изменяется только ее направление.

3. Энергия и движущие силы: Движение маятника происходит под действием составляющей силы тяжести (возвращающая сила) и сопровождается переходом потенциальной энергии в кинетическую и обратно ($E_{мех} = \text{const}$). Движение молота поддерживается силой, которую прикладывает атлет, а сила натяжения троса является центростремительной. При равномерном движении его кинетическая энергия постоянна ($K = \text{const}$).

Ответ: Движения отличаются траекторией (дуга против полной окружности), характером (колебательное против вращательного), изменением модуля скорости (переменный у маятника, постоянный у молота) и силами, которые поддерживают движение (возвращающая сила тяжести против внешней силы атлета).