Ссылаясь на формулу \( a_c = \frac{v^2}{R} \), Петя утверждал, что центростремительное ускорение обратно пропорционально радиусу окружности. Подставив в эту формулу выражение \( v = \omega R \), его друг Гоша получил, что \( a_{цc} = \omega^2 R \) и сделал вывод, что центростремительное ускорение прямо пропорционально радиусу окружности. Кто из ребят прав?
Оба ученика правы, но их выводы зависят от условий задачи и переменной, которая считается постоянной.
Точка зрения Пети:
Петя использует формулу \( a_c = \frac{v^2}{R} \).
Если линейная скорость \( v \) постоянна, то центростремительное ускорение \( a_c \) действительно обратно пропорционально радиусу \( R \).
Пример: при увеличении радиуса траектории при постоянной скорости \( v \), ускорение \( a_c \) уменьшается, поскольку:
\(a_c = \frac{v^2}{R}.\).
Точка зрения Гоши:
Гоша подставил выражение \( v = \omega R \) в формулу \( a_c = \frac{v^2}{R} \), получил:
\(a_c = \frac{(\omega R)^2}{R} = \omega^2 R.\)
Если угловая скорость \( \omega \) постоянна, то центростремительное ускорение \( a_c \) прямо пропорционально радиусу \( R \).
Пример: при увеличении радиуса траектории при постоянной \( \omega \), ускорение \( a_c \) увеличивается, так как:
\(a_c = \omega^2 R.\).
Вывод:
- Петя прав, если линейная скорость \( v \) постоянна.
- Гоша прав, если угловая скорость \( \omega \) постоянна.
В зависимости от конкретных условий задачи нужно учитывать, какая переменная (линейная или угловая скорость) остаётся неизменной.
Решебник
"Физика - Учебник" по предмету Физика за 9 класс.
Aвторы:
Гутник Е.М., Иванов А.И., Перышкин И.М.
Задание
Ссылаясь на формулу \( a_c = \frac{v^2}{R} \), Петя утверждал, что центростремительное ускорение обратно пропорционально радиусу окружности. Подставив в эту формулу выражение \( v = \omega R \), его друг Гоша получил, что \( a_{цc} = \omega^2 R \) и сделал вывод, что центростремительное ускорение прямо пропорционально радиусу окружности. Кто из ребят прав?