Равномерное движение по окружности: Что мы узнали. Вопросы и задания

Что мы узнали

При равномерном движении тела по окружности модуль скорости остается неизменным, а направление скорости изменяется: в любой точке траектории скорость направлена по касательной к окружности в этой точке.

Промежуток времени, в течение которого тело, равномерно движущееся по окружности, совершает один полный оборот, называют периодом обращения и обозначают Т.

Число полных оборотов за 1 с называют частотой обращения и обозначают ν.

Период и частота являются взаимно обратными величинами:

При равномерном движении по окружности модуль скорости тела υ, радиус окружности R и период обращения Т связаны соотношением

При равномерном движении по окружности ускорение тела направлено по радиусу к центру окружности.

При равномерном движении по окружности модуль ускорения

где υ — модуль скорости тела, R — радиус окружности, по которой движется тело.

Вопросы и задания

Первый уровень

1. Как направлена скорость тела при движении по окружности?

2. Что такое период и частота обращения? Как они связаны?

3. Период обращения равен 10 с. Чему равна частота?

4. Как связаны период обращения Т, скорость тела υ и радиус R окружности при равномерном движении тела по окружности?

5. Как направлено ускорение тела при равномерном движении по окружности?

Второй уровень

6. С какой скоростью движутся концы часовой, минутной и секундной стрелок настенных часов? Примите, что длина каждой из этих стрелок 10 см.

7. Оцените, с какой скоростью движется Луна вокруг Земли. Радиус орбиты Луны примите равным 400 тыс. км. Догадайтесь сами, какой промежуток времени надо взять в качестве периода.

8. Во время полярного дня полярник, находящийся на льдине вблизи Северного полюса, совершил «кругосветное путешествие» за одни сутки: он двигался по окружности с центром в Северном полюсе так, что Солнце все время находилось прямо перед ним (рис. 5.4). Каков был радиус этой окружности, если полярник двигался круглосуточно со скоростью 4 км/ч?

Рис. 5.4. К заданию 8

9. Каков радиус окружности, по которой едет автомобиль, если его ускорение при скорости 72 км/ч равно половине ускорения свободного падения?

10. Составьте задачу по теме «Равномерное движение по окружности», ответ у которой был бы: «3 с».