Номер 1, страница 42 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

1. Опишите опыт, с помощью которого можно убедиться в том, что мгновенная скорость тела, равномерно движущегося по окружности, в любой точке этой окружности направлена по касательной к ней.

Опишите опыт, с помощью которого можно убедиться в том, что мгновенная скорость тела, равномерно движущегося по окружности, в любой точке этой окружности направлена по касательной к ней.

Для демонстрации того, что мгновенная скорость тела при движении по окружности направлена по касательной, можно провести следующий простой опыт. Возьмем небольшой предмет, например, шарик, и привяжем его к прочной нити. Начнем вращать шарик на нити в горизонтальной или вертикальной плоскости так, чтобы он двигался по окружности с постоянной по модулю скоростью. Нить в данном случае обеспечивает центростремительную силу, которая постоянно изменяет направление скорости тела, заставляя его двигаться по кругу.

Если в некоторый момент времени, когда шарик находится в определенной точке своей круговой траектории, отпустить нить (или если она оборвется), то центростремительная сила перестанет действовать на шарик. Согласно первому закону Ньютона (закону инерции), тело, на которое не действуют силы, будет двигаться прямолинейно и равномерно. Мы увидим, что шарик полетит по прямой линии. Эта прямая линия будет касательной к окружности в той точке, в которой находился шарик в момент прекращения действия силы. Направление движения шарика по этой прямой как раз и будет соответствовать направлению его мгновенной скорости в тот момент.

Другой пример — искры, летящие от вращающегося точильного камня. Маленькие раскаленные частицы металла, отрываясь от камня, продолжают свое движение по инерции и летят по касательной к поверхности камня в точке отрыва, наглядно рисуя в воздухе траектории, соответствующие направлению мгновенной скорости.

Ответ: Провести опыт с вращением шарика на нити. В момент, когда нить отпускают, шарик летит по прямой, касательной к окружности в точке отрыва. Это доказывает, что мгновенная скорость направлена по касательной.

2. Что такое частота обращения; период обращения?

Период обращения — это физическая величина, которая показывает, за какой промежуток времени тело совершает один полный оборот, двигаясь по окружности. Период обращения обозначается буквой $T$. Он рассчитывается как отношение общего времени движения $t$ к числу совершенных за это время оборотов $N$:

$$T = \frac{t}{N}$$

Единицей измерения периода в Международной системе единиц (СИ) является секунда (с).

Частота обращения — это физическая величина, которая показывает, сколько полных оборотов совершает тело за единицу времени, двигаясь по окружности. Частота обращения обозначается греческой буквой $\nu$ (ню) или латинской $f$. Она рассчитывается как отношение числа оборотов $N$ ко времени $t$, за которое эти обороты были совершены:

$$\nu = \frac{N}{t}$$

Единицей измерения частоты в СИ является герц (Гц). $1$ Гц равен одному обороту в секунду ($1 \text{ Гц} = 1 \text{ с}^{-1}$).

Период и частота обращения — взаимно обратные величины. Их связь выражается формулами:

$$T = \frac{1}{\nu} \quad \text{и} \quad \nu = \frac{1}{T}$$

Ответ: Период обращения ($T$) — это время, за которое совершается один полный оборот. Частота обращения ($\nu$) — это число оборотов, совершаемых за единицу времени. Они связаны как $T = 1/\nu$.