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
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.
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).
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.