[рис.] Невесомая пружина жесткостью 100 Н/м прикреплена одним концом к оси вращения гладкого горизонтального диска радиусом 30 см. К другому концу этой пружины прикреплено небольшое тело массой 0,1 кг, лежащее на диске. Длина пружины в недеформированном состоянии равна 16 см. На каком расстоянии от оси вращения будет находиться тело, если медленно раскрутить диск до частоты обращения υ = 3 Гц? Ответ округлите до целого числа сантиметров.
💡 Пошаговый разбор и решение:
Движущийся по кругу груз обладает центростремительным ускорением, вызванным силой упругости пружины.
Запишем второй закон Ньютона: $k \Delta x=m $\frac{V ^2}{R}$ =m \frac{( 2 \pi ( L + \Delta x ) \nu ) ^2}{( L + \Delta x )}$
Находим отсюда удлинение пружины: $\Delta x= $\frac{m ( 2 \pi \nu ) ^2 L}{k - m ( 2 \pi \nu ) ^2}$ =9см$
Отсюда длина пружины в деформированном состоянии равна 25 см.
Ответ: 25.
Запишем второй закон Ньютона: $k \Delta x=m $\frac{V ^2}{R}$ =m \frac{( 2 \pi ( L + \Delta x ) \nu ) ^2}{( L + \Delta x )}$
Находим отсюда удлинение пружины: $\Delta x= $\frac{m ( 2 \pi \nu ) ^2 L}{k - m ( 2 \pi \nu ) ^2}$ =9см$
Отсюда длина пружины в деформированном состоянии равна 25 см.
Ответ: 25.
Правильный ответ:
25
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 103501 • Задание №5
При кристаллизации вода переходит из жидкого состояния в кристаллическое. При этом переходе
1) уменьшается и...
ID 105716 • Задание №12
В катушке индуктивностью 7 мГн протекает ток силой 3 А. Какой магнитный поток пронизывает катушку? Ответ дайте...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;
II) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
III) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины | 2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но допущена ошибка в ответе или в математических преобразованиях или вычислениях.
ИЛИ
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо и достаточно для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным
критериям выставления оценок в 1 или 2 балла | 0
Максимальный балл | 2
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;
II) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
III) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины | 2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но допущена ошибка в ответе или в математических преобразованиях или вычислениях.
ИЛИ
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо и достаточно для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным
критериям выставления оценок в 1 или 2 балла | 0
Максимальный балл | 2
🔗 Другие задания линии №28 по предмету Физика:
ID 108987
Куб с ребром a сделан из материала, плотность которого равна 6000 кг/м3. Из этого куба вырезают...
ID 108988
Одним из вариантов снабжения питьевой водой населения Крыма, пострадавшего от сильной засухи, м...
ID 108989
Брусок массой $m = 2кг$ движется поступательно по горизонтальной плоскости под действием постоя...
ID 108990
Массивный брусок движется поступательно по горизонтальной плоскости под действием постоянной си...
ID 108991
Брусок массой $m = 2кг$ движется поступательно по горизонтальной плоскости под действием постоя...