Question

В школьном опыте брусок, лежащий на горизонтальном диске, вращается вместе с ним с некоторой угловой скоростью. В ходе опыта период вращения диска увеличили. При этом положение бруска на диске осталось прежним. Как изменились при этом следующие три величины: угловая скорость диска, центростремительное ускорение бруска, сила нормального давления бруска на опору? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится Запишите в ответ выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

| УГЛОВАЯ СКОРОСТЬ ДИСКА | ЦЕНТРОСТРЕМИТЕЛЬНОЕ УСКОРЕНИЕ БРУСКА | СИЛА НОРМАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ БРУСКА НА ОПОРУ |
| --- | --- | --- |
| | | |

Accepted Answer

223

Answer

Идея решения: связать изменение периода с угловой скоростью, затем проанализировать центростремительное ускорение и силы, действующие на брусок.

**Угловая скорость диска.** Угловая скорость связана с периодом соотношением:

$$\omega = \frac{2\pi}{T}$$

При увеличении периода $T$ угловая скорость $\omega$ уменьшается. **Ответ: 2 (уменьшится).**

**Центростремительное ускорение бруска.** Линейная скорость бруска:

$$v = \omega R$$

где $R$ — радиус окружности, по которой движется брусок (остаётся неизменным). Так как $\omega$ уменьшилась, то и $v$ уменьшилась. Центростремительное ускорение:

$$a_ц = \frac{v^2}{R} = \omega^2 R$$

При уменьшении $\omega$ ускорение $a_ц$ уменьшается. **Ответ: 2 (уменьшится).**

**Сила нормального давления бруска на опору.** В вертикальном направлении на брусок действуют сила тяжести $mg$ и нормальная сила $N$. Поскольку движение остаётся в горизонтальной плоскости и вертикальное ускорение отсутствует:

$$N = mg$$

Вертикальная составляющая сил не зависит от углового движения, поэтому нормальная сила не изменяется. **Ответ: 3 (не изменится).**

Задание №6Динамика и законы сохраненияЕГЭ по физике