Global EE

Динамика — Задание 6 ЕГЭ по физике №00016629

Задание №6. Механика. Установление Соответствия

Динамика

№2. Задание 6

ID: 00016629

Насаженное на ось колесо начинают раскручивать из состояния покоя, прикладывая к ободу колеса постоянную по модулю силу. Затем модуль силы увеличивают, не изменяя её направления, и начинают раскручивать колесо из состояния покоя заново.

Как в результате этого изменятся следующие физические величины:

А) момент силы относительно оси колеса;
Б) модуль угловой скорости колеса через $1$ секунду после начала раскручивания?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится;
2) уменьшится;
3) не изменится.

Запишите выбранные цифры под соответствующими буквами. Цифры в ответе могут повторяться.

Источник: ФИПИ

Решение

Идея

Сила приложена к ободу одинаково (то же плечо — радиус $R$), меняется только её модуль $F$. Это вращательный аналог второго закона Ньютона: момент силы крутит колесо.

Шаг 1. Момент силы (А)

Момент $M=F\cdot R$. Направление и точка приложения те же (плечо $R$ не изменилось), а сила выросла — значит момент силы увеличился (А, цифра 1).

Шаг 2. Угловая скорость через 1 с (Б)

Момент задаёт угловое ускорение: $\varepsilon=\dfrac{M}{I}$, где момент инерции $I$ у того же колеса не меняется. Колесо стартует из покоя, поэтому через время $t$: $\omega=\varepsilon t=\dfrac{M}{I}t$. Момент вырос — значит и угловая скорость через $1$ с увеличилась (Б, цифра 1). Сильнее крутим — быстрее раскрутится.

Ответ

11
Другие задания по теме «Динамика» (8)