Динамика

Задание №6. Механика. Установление Соответствия

№2. Задание 6

ID: 00041305

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 нормального давления бруска на опору?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1. увеличилась

2. уменьшилась

3. не изменилась

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Источник: ФИПИ

Решение

Центростремительное ускорение равно:

$a = \omega^2 R,$

где $\omega$ — угловая скорость, $$R$$ — радиус вращения.

Так как $$R$$ остался прежним, а $\omega$ увеличили, то и центростремительное ускорение увеличилось.

Запишем второй закон Ньютона:

$m\vec{a} = \vec{N} + m\vec{g} + \vec{F}_{тр}$

Здесь $$m$$ — масса бруска, $$N$$ — сила реакции опоры (направлена перпендикулярно поверхности диска), $$a$$ — центростремительное ускорение, $F_{тр}$ — сила трения.

Спроецируем на вертикальную ось:

$$N = mg,$$

при этом сила реакции опоры по модулю равна силе нормального давления (по третьему закону Ньютона). Значит, величина постоянная.

Ответ: 13

Ответ

Другие задания по теме «Динамика» (8)