Задание 12 ОГЭ по физике №00008206

Задание №12. Установление Соответствия

Законы Сохранения

№2. Задание 12

ID: 00008206

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:

1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится

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

Рисунок к заданию 12 ОГЭ по физике — Законы Сохранения

Источник: ФИПИ

Решение

Дано:

Брусок на горизонтальном вращающемся диске, частота вращения ν уменьшается. Масса бруска m, радиус r = const.

Найти:

изменение силы трения F_тр и кинетической энергии E_к. ⠀

Решение:

Брусок движется по окружности — роль центростремительной силы играет сила трения покоя:

F_{\text{тр}} = m\,a_{\text{цс}} = m\,\frac{v^2}{r}

Линейная скорость связана с частотой:

v = 2\pi r \nu

. Подставляя:

F_{\text{тр}} = m \cdot \frac{(2\pi r \nu)^2}{r} = 4\pi^2 m r \nu^2

. Кинетическая энергия:

E_{\text{к}} = \frac{mv^2}{2} = \frac{m(2\pi r \nu)^2}{2} = 2\pi^2 m r^2 \nu^2

. При уменьшении частоты ν → уменьшается v → уменьшается как

F_{\text{тр}} \propto \nu^2

, так и

E_{\text{к}} \propto \nu^2

\text{Обе величины уменьшаются}

Ответ

Видеоразбор

Другие задания по теме «Законы Сохранения» (8)