ID: 00016660
В школьном опыте брусок, помещённый на горизонтальный диск, вращается вместе с ним с некоторой угловой скоростью. В ходе опыта угловую скорость диска увеличили. При этом положение бруска на диске осталось прежним.
Как изменились при этом центростремительное ускорение бруска и сила трения между бруском и опорой?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась
Запишите выбранные цифры для каждой физической величины в порядке: центростремительное ускорение, сила трения. Цифры в ответе могут повторяться.
Ответ дайте в виде последовательности цифр.
Источник: ФИПИ
Брусок крутится по кругу вместе с диском и не соскальзывает — значит, его на этом круге удерживает именно сила трения. Она и есть та сила, что заворачивает брусок к центру (центростремительная). Поэтому обе величины завязаны на одну формулу через угловую скорость.
Ускорение при движении по окружности равно $a=\omega^2 R$, где $\omega$ — угловая скорость, а $R$ — расстояние бруска до оси. Положение бруска не меняли, значит $R$ прежнее, а $\omega$ увеличили. Раз $\omega$ в формуле в квадрате — ускорение тем более увеличилось. Это цифра 1.
По второму закону Ньютона удерживающая сила равна $F_{тр}=ma=m\omega^2 R$. Масса бруска и радиус $R$ не изменились, а $\omega$ выросла — значит и сила трения, которая держит брусок на круге, увеличилась. Это снова цифра 1.