Задание 12 ОГЭ по физике: Брусок удерживается на горизонтально расположенном вращающемся с… | Global EE
№2. Задание 12
ID: 00001725
Брусок удерживается на горизонтально расположенном вращающемся с некоторой постоянной частотой диске. Как изменятся сила трения, действующая на брусок, и кинетическая энергия бруска при уменьшении частоты вращения диска? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Источник: ФИПИ
Решение
Дано:
брусок на вращающемся диске, расстояние r = \text{const}, частота \nu уменьшается
Найти:
как изменяются F_\text{тр} и E_k
⠀
Решение:
Запишем ключевые формулы кинематики вращательного движения:
a_\text{цс} = \omega^2 r, \quad \omega = 2\pi\nu = \frac{2\pi}{T}, \quad v = \omega rСила трения обеспечивает центростремительное ускорение:
F_\text{тр} = m a_\text{цс} = m \omega^2 r
Цепочка рассуждений при уменьшении \nu:
\nu \downarrow \implies T \uparrow \implies \omega = \frac{2\pi}{T} \downarrow \implies a_\text{цс} = \omega^2 r \downarrow \implies F_\text{тр} = m a_\text{цс} \downarrow
Сила трения уменьшается (вариант 2).
Кинетическая энергия:
E_k = \frac{mv^2}{2} = \frac{m(\omega r)^2}{2} = \frac{m\omega^2 r^2}{2}
При уменьшении \omega при неизменном r: E_k \downarrow.
Кинетическая энергия уменьшается (вариант 2).
**
