Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем

1.1 Элементы кинематики

UptoLike

Диск радиусом R = 10 см вращается так, что зависимость угла поворота радиуса диска от времени задается уравнением φ = A + Bt3 (A = 2 рад; B = 4 рад/с3).

Диск радиусом R = 10 см вращается так, что зависимость линейной скорости точек, лежащих на ободе диска, от времени задается уравнением v = At + Bt2 (A = 0,3 м/с2; B = 0,1 м/с3). Определите угол α, который образует вектор полного ускорения a с радиусом колеса через 2 с от начала движения.

Диск вращается вокруг неподвижной оси так, что зависимость угла поворота радиуса диска от времени задается уравнением φ = Аt2 (A = 0,1 рад/с2).

Диск вращается вокруг неподвижной оси так, что зависимость угла поворота радиуса диска от времени задается уравнением φ = Аt2 (A = 0,5 рад/с2).

Диск радиусом R = 10 см вращается вокруг неподвижной оси так, что зависимость угла поворота диска от времени задается уравнением φ = A + Bt+ Сt2 + Dt3 (B = 1 рад/с, C = 1 рад/с2, D = 1 рад/с3).

Точка движется по окружности радиусом R = 15 см с постоянным тангенсальным ускорением aτ. К концу четвертого оборота после начала движения линейная скорость точки v1 = 15 см/с. Определить нормальное ускорение an2 точки через t2 = 16 c после начала движения.

Колесо автомобиля вращается равнозамедленно. За время t = 2 мин оно изменило частоту вращения от 240 до 60 мин-1. Определить: 1) угловое ускорение колеса; 2) число полных оборотов, сделанных колесом за это время.

Якорь электродвигателя, имеющий частоту вращения n = 50 с-1, после выключения тока, сделав N = 628 оборотов, остановился. Определить угловое ускорение ε якоря.

Колесо вращается с постоянным угловым ускорением ε = 3 рад/с. Определить радиус колеса, если через время t = 1 с после начала движения полное ускорение колеса равно а = 7,5 м/с2.

Линейная скорость v1 точки, находящейся на ободе вращающегося диска, в три раза больше, чем линейная скорость v2 точки, находящейся на 6 см ближе к его оси. Определите радиус диска.

Источник

Задачи на движение по окружности: примеры решения задач по кинематике

Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Смотреть фото Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Смотреть картинку Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Картинка про Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Фото Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем

Лень разбираться с решением задач? Добро пожаловать к нам в телеграм, где собрана интересная и полезная информация для учащихся и не только.

Движение по окружности: определение, примеры

Примеры движения по окружности:

Приведем ниже кинематические соотношения для поступательного и вращательного движений:

Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Смотреть фото Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Смотреть картинку Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Картинка про Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Фото Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем

Вопросы на движение по окружности

Вопрос 1. Как направлено центростремительное ускорение?

Ответ. Центростремительное ускорение направлено по радиус-вектору к центру окружности.

Вопрос 2. Велосипед катится по прямой. Как можно описать движение точки на ободе его колеса? Является ли это движение движением по окружности?

Ответ. Это одновременно поступательное движение и движение по окружности. Траекторией такого движения будет спираль.

Вопрос 3. Как направлено ускорение, если тело движется по окружности неравномерно?

Ответ. В таком случае к центростремительному (или нормальному) ускорению добавляется тангенциальное ускорение, направленное по касательной к окружности. Полное ускорение тела представляет собой векторную сумму тангенциального и нормального ускорений.

Вопрос 4. Что такое линейная и угловая скорость?

Ответ. Линейная скорость – это скорость точки, движущейся поступательно. Она измеряется в метрах в секунду. Угловая скорость – скорость, с которой меняется угол, на который поворачивается радиус-вектор точки при движении по окружности.

Вопрос 5. При поступательном движении мерой инерции является масса. А что является мерой инерции при вращательном движении?

Ответ. При вращательном движении мерой инерции является момент инерции. Это отдельная обширная тема, задачи на нахождение и использование момента инерции рассмотрены в других статьях по физике.

Задачи на движение по окружности

Как решать задачи на движение по окружности? Так же, как и все остальные! Для начала, вот памятка по решению физических задач и полезный список формул. Кстати! Для всех наших читателей действует скидка 10% на любой вид работы.

Задача №1. Нахождение линейной скорости при движении по окружности

Условие

Тело движется по окружности с ускорением 3 метра на секунду в квадрате по окружности радиусом 40 метров. Какова линейная скорость тела?

Решение

В данном случае ввиду имеется нормальное ускорение. Поэтому, для решения достаточно вспомнить всего одну формулу:

Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Смотреть фото Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Смотреть картинку Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Картинка про Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Фото Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем

Ответ: 10,9 м/с.

Задача №2. Нахождение углового ускорения

Условие

Колесо, вращаясь с постоянным ускорением, достигло угловой скорости 20 рад/с через 10 оборотов после начала вращения. Найти угловое ускорение колеса.

Решение

Запишем закон вращения, учитывая, что по условию начальная угловая скорость равна нулю:

Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Смотреть фото Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Смотреть картинку Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Картинка про Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Фото Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем

Выразим угловое ускорение из первого уравнения, а время – из второго. Затем подставим выраженное время в выражение для ускорения и сократим:

Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Смотреть фото Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Смотреть картинку Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Картинка про Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Фото Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем

Ответ: 3,2 радиан на секунду в квадрате.

Чтобы перевести угол из радианов в градусы достаточно запомнить соотношение: в одном полном обороте 2пи радиан, или 360 градусов. Следовательно, в одном радиане примерно 57,3 градуса.

Задача №3. Нахождение скорости движения по окружности

Условие

Во сколько раз линейная скорость точки обода колеса радиусом 8 см больше линейной скорости точки, расположенной на 3 см ближе к оси вращения колеса?

Решение

Две точки вращаются на одном колесе, а значит, с одинаковой частотой. Используем соотношения для скорости:

Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Смотреть фото Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Смотреть картинку Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Картинка про Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Фото Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем

Ответ: скорость точки на ободе больше в 1,6 раза.

Задача №4. Нахождение периода и частоты при движении по окружности

Условие

Маховик равномерно вращается и за время t=1 мин совершает N=2400 оборотов. Какова частота вращения маховика, период обращения и линейная скорость точки, расположенной на расстоянии 10 сантиметров от центра маховика?

Решение

Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Смотреть фото Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Смотреть картинку Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Картинка про Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Фото Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем

Подставим значения, предварительно переведя все величины в систему СИ, и вычислим:

Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Смотреть фото Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Смотреть картинку Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Картинка про Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Фото Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем

Ответ: 40 Гц; 0,025 с; 25,12 м/с.

Задача №5. Нахождение полного ускорения при движении по окружности

Условие

Тело вращается вокруг стационарной оси по закону фи=10+20t-2t^2. Нужно найти полное ускорение точки, находящейся на расстоянии 10 см от оси вращения в момент времени t=4c.

Решение

Полное ускорение – векторная сумма нормального и тангенциального ускорений.

Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Смотреть фото Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Смотреть картинку Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Картинка про Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Фото Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем

Вспоминаем, что скорость и ускорение можно вычислить через производные, зная закон движения:

Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Смотреть фото Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Смотреть картинку Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Картинка про Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Фото Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем

Подставляем значение t из условия и вычисляем:

Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Смотреть фото Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Смотреть картинку Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Картинка про Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Фото Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем

Ответ: 1,65 метра в секунду.

Нужна помощь в выполнении заданий? Обращайтесь в профессиональный студенческий сервис в любое время.

Источник

Задачи на движение по окружности: примеры решения задач по кинематике

Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Смотреть фото Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Смотреть картинку Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Картинка про Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Фото Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем

Лень разбираться с решением задач? Добро пожаловать к нам в телеграм, где собрана интересная и полезная информация для учащихся и не только.

Движение по окружности: определение, примеры

Примеры движения по окружности:

Приведем ниже кинематические соотношения для поступательного и вращательного движений:

Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Смотреть фото Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Смотреть картинку Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Картинка про Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Фото Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем

Вопросы на движение по окружности

Вопрос 1. Как направлено центростремительное ускорение?

Ответ. Центростремительное ускорение направлено по радиус-вектору к центру окружности.

Вопрос 2. Велосипед катится по прямой. Как можно описать движение точки на ободе его колеса? Является ли это движение движением по окружности?

Ответ. Это одновременно поступательное движение и движение по окружности. Траекторией такого движения будет спираль.

Вопрос 3. Как направлено ускорение, если тело движется по окружности неравномерно?

Ответ. В таком случае к центростремительному (или нормальному) ускорению добавляется тангенциальное ускорение, направленное по касательной к окружности. Полное ускорение тела представляет собой векторную сумму тангенциального и нормального ускорений.

Вопрос 4. Что такое линейная и угловая скорость?

Ответ. Линейная скорость – это скорость точки, движущейся поступательно. Она измеряется в метрах в секунду. Угловая скорость – скорость, с которой меняется угол, на который поворачивается радиус-вектор точки при движении по окружности.

Вопрос 5. При поступательном движении мерой инерции является масса. А что является мерой инерции при вращательном движении?

Ответ. При вращательном движении мерой инерции является момент инерции. Это отдельная обширная тема, задачи на нахождение и использование момента инерции рассмотрены в других статьях по физике.

Задачи на движение по окружности

Как решать задачи на движение по окружности? Так же, как и все остальные! Для начала, вот памятка по решению физических задач и полезный список формул. Кстати! Для всех наших читателей действует скидка 10% на любой вид работы.

Задача №1. Нахождение линейной скорости при движении по окружности

Условие

Тело движется по окружности с ускорением 3 метра на секунду в квадрате по окружности радиусом 40 метров. Какова линейная скорость тела?

Решение

В данном случае ввиду имеется нормальное ускорение. Поэтому, для решения достаточно вспомнить всего одну формулу:

Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Смотреть фото Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Смотреть картинку Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Картинка про Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Фото Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем

Ответ: 10,9 м/с.

Задача №2. Нахождение углового ускорения

Условие

Колесо, вращаясь с постоянным ускорением, достигло угловой скорости 20 рад/с через 10 оборотов после начала вращения. Найти угловое ускорение колеса.

Решение

Запишем закон вращения, учитывая, что по условию начальная угловая скорость равна нулю:

Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Смотреть фото Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Смотреть картинку Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Картинка про Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Фото Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем

Выразим угловое ускорение из первого уравнения, а время – из второго. Затем подставим выраженное время в выражение для ускорения и сократим:

Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Смотреть фото Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Смотреть картинку Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Картинка про Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Фото Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем

Ответ: 3,2 радиан на секунду в квадрате.

Чтобы перевести угол из радианов в градусы достаточно запомнить соотношение: в одном полном обороте 2пи радиан, или 360 градусов. Следовательно, в одном радиане примерно 57,3 градуса.

Задача №3. Нахождение скорости движения по окружности

Условие

Во сколько раз линейная скорость точки обода колеса радиусом 8 см больше линейной скорости точки, расположенной на 3 см ближе к оси вращения колеса?

Решение

Две точки вращаются на одном колесе, а значит, с одинаковой частотой. Используем соотношения для скорости:

Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Смотреть фото Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Смотреть картинку Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Картинка про Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Фото Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем

Ответ: скорость точки на ободе больше в 1,6 раза.

Задача №4. Нахождение периода и частоты при движении по окружности

Условие

Маховик равномерно вращается и за время t=1 мин совершает N=2400 оборотов. Какова частота вращения маховика, период обращения и линейная скорость точки, расположенной на расстоянии 10 сантиметров от центра маховика?

Решение

Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Смотреть фото Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Смотреть картинку Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Картинка про Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Фото Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем

Подставим значения, предварительно переведя все величины в систему СИ, и вычислим:

Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Смотреть фото Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Смотреть картинку Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Картинка про Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Фото Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем

Ответ: 40 Гц; 0,025 с; 25,12 м/с.

Задача №5. Нахождение полного ускорения при движении по окружности

Условие

Тело вращается вокруг стационарной оси по закону фи=10+20t-2t^2. Нужно найти полное ускорение точки, находящейся на расстоянии 10 см от оси вращения в момент времени t=4c.

Решение

Полное ускорение – векторная сумма нормального и тангенциального ускорений.

Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Смотреть фото Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Смотреть картинку Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Картинка про Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Фото Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем

Вспоминаем, что скорость и ускорение можно вычислить через производные, зная закон движения:

Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Смотреть фото Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Смотреть картинку Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Картинка про Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Фото Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем

Подставляем значение t из условия и вычисляем:

Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Смотреть фото Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Смотреть картинку Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Картинка про Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем. Фото Линейная скорость точки на ободе вращающегося диска в три раза больше чем

Ответ: 1,65 метра в секунду.

Нужна помощь в выполнении заданий? Обращайтесь в профессиональный студенческий сервис в любое время.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *