ГДЗ по физике за 9 класс Перышкин, Гутник, Иванов - Физика - Учебник

§ 9 Скорость при криволинейном движении. Движение по окружности с постоянной по модулю скоростью — Упражнение 9 — 5 — стр. 43

Докажите, что ускорение движения крайней точки стрелки часов в 2 раза больше ускорения средней точки этой стрелки (т. е. точки, находящейся посередине между центром вращения стрелки и её концом).

Доказательство:

Центростремительное ускорение точки, движущейся по окружности, вычисляется по формуле:

\(a_c = \omega^2 R,\)

где:
- \(\omega\) — угловая скорость вращения стрелки (одинакова для всех точек стрелки, так как стрелка вращается как единое тело),
- \(R\) — радиус вращения точки (расстояние от центра вращения до рассматриваемой точки).

1

Ускорение крайней точки стрелки

Крайняя точка стрелки находится на расстоянии \(R\) от центра вращения (длина стрелки). Подставим это значение в формулу:

\(a_{\text{край}} = \omega^2 R\).

2

Ускорение средней точки стрелки

Средняя точка стрелки расположена на расстоянии \(\frac{R}{2}\) от центра вращения (половина длины стрелки). Подставим это значение в формулу:

\(a_{\text{сред}} = \omega^2 \cdot \frac{R}{2}\).

3

Отношение ускорений

Найдём отношение ускорения крайней точки к ускорению средней точки:

\(\frac{a_{\text{край}}}{a_{\text{сред}}} = \frac{\omega^2 R}{\omega^2 \cdot \frac{R}{2}}.\)

Сокращая одинаковые множители (\(\omega^2\) и \(R\)), получим:

\(\frac{a_{\text{край}}}{a_{\text{сред}}} = \frac{R}{\frac{R}{2}} = 2\).

Вывод
Ускорение крайней точки стрелки в 2 раза больше ускорения средней точки этой стрелки:

\(a_{\text{край}} = 2 \cdot a_{\text{сред}}\).

Решебник

"Физика - Учебник" по предмету Физика за 9 класс.

Aвторы:

Гутник Е.М., Иванов А.И., Перышкин И.М.

Задание

Докажите, что ускорение движения крайней точки стрелки часов в 2 раза больше ускорения средней точки этой стрелки (т. е. точки, находящейся посередине между центром вращения стрелки и её концом).