ID: 00018419
Горизонтально расположенный диск радиусом $R=40$ см равномерно вращается вокруг вертикальной оси, проходящей через центр диска. На рисунке изображён график зависимости модуля ускорения $a$ точек диска, лежащих на одном его радиусе, от расстояния $r$ до центра диска.
Используя рисунок, выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Укажите их номера.
Угловая скорость вращения диска равна 4 рад/с.
Линейная скорость вращения точки А (см. рис.) равна 1,6 м/с.
Линейная скорость точки В в 2 раза меньше линейной скорости точки А.
Угловая скорость вращения точки В равна угловой скорости вращения точки А.
При увеличении угловой скорости вращения диска в 2 раза график зависимости $a(r)$ пройдет через точку Х (см. рисунок).
Источник: ФИПИ
При равномерном вращении у всех точек диска одна и та же угловая скорость $\omega$ (диск жёсткий, поворачивается весь сразу). Центростремительное ускорение точки: $a=\omega^2 r$ — растёт линейно с расстоянием до центра, поэтому график $a(r)$ — прямая через ноль, а её наклон равен $\omega^2$. Линейная скорость точки: $\upsilon=\omega r$ — тоже растёт пропорционально $r$. При увеличении $\omega$ в 2 раза ускорение при том же $r$ вырастет в $2^2=4$ раза (наклон прямой вырастет вчетверо).
1) наклон графика даёт $\omega^2$, отсюда $\omega$; сравни с 4 рад/с. 2) $\upsilon_A=\omega r_A$ — подставь снятые с графика значения, сравни с 1,6 м/с. 3) $\upsilon=\omega r$: во сколько раз отличаются радиусы точек, во столько и скорости. 4) угловая скорость у всех точек ОДНА и та же — это всегда верно для жёсткого диска. 5) при $\omega\to 2\omega$ ускорение растёт в 4 раза — проверь, попадает ли точка Х на новую прямую.
Ключ ФИПИ — 34 (угловые скорости точек равны; линейные скорости относятся как радиусы). Числа $\omega$, $r_A$, $r_B$ читаются с графика.
Ответ: 34