1. Рисунок окружности на бумаге радиусом r=15 см. поместите бумагу на стол. Протяните нить через шар и отметьте на нити расстояние l = 30 см, начиная измерение от центра шара.
2. Возьмите нить в месте отметки и положите шар над центром нарисованной окружности. Постепенно раскручивая шар, добейтесь его равномерного вращения по окружности радиусом r = 15 см.
3. Рассчитайте радиальное ускорение.
Исчерпывающий ответ:
Объяснение: Радиальное ускорение — это ускорение, которое направлено вдоль радиуса окружности, по которой движется тело. Радиальное ускорение можно рассчитать, используя формулу:
a = v^2 / r
где a — радиальное ускорение, v — скорость тела и r — радиус окружности.
Для расчета радиального ускорения в данной задаче нужно знать значение скорости движения шара по окружности радиусом r = 15 см. Это можно определить, разделив длину окружности на время, за которое шар совершил полный оборот.
Длина окружности равна 2πr, где π — математическая константа, приближенно равная 3.14. Для нашей окружности с радиусом 15 см получаем:
Длина окружности = 2 * 3.14 * 15 = 94.2 см
Затем нужно измерить время, за которое шар совершает полный оборот по окружности. На основе этого времени можно рассчитать скорость шара.
После вычисления скорости шара можно использовать формулу радиального ускорения, чтобы получить ответ.
Пример использования:
1. Длина окружности = 2 * 3.14 * 15 = 94.2 см
2. Время для одного полного оборота = 2 секунды
3. Скорость шара = Длина окружности / Время = 94.2 / 2 = 47.1 см/с
4. Радиальное ускорение = (Скорость шара)^2 / Радиус окружности = (47.1)^2 / 15 ≈ 148.5 см/с^2
Совет: Чтобы понять концепцию радиального ускорения, полезно представить себе движение объекта по окружности. Визуализируйте шар, который поворачивается по окружности с постоянной скоростью. Затем представьте, что вдруг этот шар начинает замедляться или ускоряться. Радиальное ускорение отвечает за изменение скорости шара и направлено вдоль радиуса окружности.
Упражнение: Если скорость шара удвоится, а радиус окружности уменьшится вдвое, как изменится радиальное ускорение? (Ответ: Радиальное ускорение увеличится в 4 раза)