Движение тела по окружности

Для выполнения работы потребуются секундомер, линейка, шарик, закреплённый на нити, штатив с муфтой и лапкой.

Указания к выполнению работы:

1. Измерьте время N=10 полных оборотов вращательного движения и радиус R вращения, шарика, закреплённого на нити в штативе. За R считайте длину нити.
2. Вычислите период и частоту, центростремительное ускорение
3. Измените радиус вращения (длину нити сделайте короче), повторите опыт ещё 1 раза, стараясь сохранить прежней скорость, прикладывая прежнее усилие.

Для примера заполним пропуски:

1. t= 5 c

   R= 0,2 м

2. Период ($$T$$) – это время одного полного оборота. Вычисляется по формуле: $$T = \frac{t}{N}$$, где $$t$$ – время, за которое произошло $$N$$ оборотов.

   В нашем случае: $$T = \frac{5}{10} = 0.5$$ с

   Частота ($$
   u$$) – это количество оборотов в единицу времени. Вычисляется по формуле: $$
   u = \frac{1}{T}$$

   В нашем случае: $$
   u = \frac{1}{0.5} = 2$$ Гц

   Центростремительное ускорение ($$a_ц$$) вычисляется по формуле: $$a_ц = \frac{v^2}{R}$$, где $$v$$ – линейная скорость, а $$R$$ – радиус окружности. Линейная скорость, в свою очередь, вычисляется по формуле: $$v = \frac{2 \pi R}{T}$$

   Подставим значения и получим: $$v = \frac{2 \cdot 3.14 \cdot 0.2}{0.5} = 2.512$$ м/с

   Теперь вычислим центростремительное ускорение: $$a_ц = \frac{2.512^2}{0.2} = 31.55$$ м/с²

3. t2= 4 c

   R2= 0,1 м

   Аналогично предыдущим расчётам:

   $$T_2 = \frac{4}{10} = 0.4$$ с

   $$
   u_2 = \frac{1}{0.4} = 2.5$$ Гц