Розв'язання вправ та завдань до підручника «Фізика» В. Д. Сиротюк 7 клас - 2015 рік

МЕХАНІКА

РОЗДІЛ 2. МЕХАНІЧНИЙ РУХ

§ 20. Рівномірний рух матеріальної точки по колу. Період обертання. Швидкість матеріальної точки під час руху по колу

Запитання до вивченого

1. Рух матеріальної точки по коловій траєкторії зі швидкістю, сталою за значенням, але змінною за напрямом, називають рівномірним рухом по колу.

2. Швидкість матеріальної точки під час руху по колу напрямлена перпендикулярно до радіуса кола в будь-якій його точці, цей висновок можна поширити на будь-які криволінійні рухи.

3. Рухи, під час яких певні положення матеріальної точки повторюються через однакові інтервали часу, називають періодичними рухами. Періодичний рух характеризують такими величинами, як період обертання і частота обертання.

4. Період обертання — це інтервал часу, протягом якого матеріальна точка здійснює один оберт під час рівномірного руху по колу.

Позначають період обертання літерою Т.

Якщо літерою N позначити кількість обертів, що здійснює матеріальна точка під час рівномірного руху по колу за час, то період обертання визначають за формулою; Т = t/N.

Одиницею періоду обертання в СІ є одна секунда (1 с). Якщо період обертання дорівнює 1 с, то матеріальна точка під час рівномірного руху по колу здійснює один оберт за 1 с.

5. Частоту обертання визначають числом обертів, які матеріальна точка здійснює за одиницю часу під час рівномірного руху по колу.

Позначають частоту обертання малою латинською літерою n (у науковій і навчальній літературі частоту обертання ще позначають малою грецькою літерою v (ню) або f (еф)).

Щоб визначити частоту обертання матеріальної точки, треба кількість обертів N, які вона здійснила за час t поділити на цей час: n = N/t.

Порівнюючи формули для визначення періоду обертання Т і частоти обертання n, бачимо, що ці величини пов’язані обернено пропорційною залежністю, тобто: n = 1/T.

Із цієї формули випливає, що для визначення одиниці частоти обертання треба одиницю поділити на одиницю періоду обертання, тобто на секунду. Одиницею частоти обертання в СІ є одиниця, поділена на секунду (1/c). 1/c — це частота обертання, під час якого за 1 с матеріальна точка здійснює 1 повний оберт, рухаючись рівномірно по колу. У техніці таку одиницю інколи називають одним обертом за секунду (1 об/с), часто застосовують таку одиницю, як один оберт за хвилину (1 об/хв).

Лабораторна робота № 4

Визначення періоду обертання та швидкості руху тіла по колу

Мета роботи: навчитися визначати період обертання та швидкість руху тіла по колу.

Прилади і матеріали: секундомір, лінійка з міліметровими поділками, рулетка, прилади для вивчення руху тіла по колу (велосипедне колесо, програвач грамплатівок, електрофорна машина, іграшка (автомобіль, трактор тощо).

Хід роботи

1. На велосипедному колесі зробіть позначку. Починайте рівномірно обертати колесо, одночасно ввімкнувши секундомір. Коли колесо зробить N = 10 обертів, вимкніть секундомір. Зафіксуйте час t. За формулою Т = t/N визначте період обертання колеса.

N = 10 обертів, t = 5 с.

2. Виміряйте діаметр колеса. За формулою — визначте швидкість руху крайніх точок обода колеса.

Діаметр велосипедного колеса дорівнює 0,559 м.

3. На платівці зазначено, що вона робить 33,3 об/хв. Визначте період обертання платівки.

Виміряйте діаметр платівки. Визначте швидкість руху крайніх точок платівки.

період обертання платівки: Т = 1/N;

Діаметр платівки дорівнює 30 см = 0,3 м.

4. Ті самі завдання виконайте, використовуючи електрофорну машину.

N = 20 обертів, t = 5 с.

Діаметр колеса електрофорної машини дорівнює 30 см = 0,3 м.

5. На парті позначте шлях l, який повинен проїхати іграшковий автомобіль з електродвигуном. Виміряйте цей шлях рулеткою. Запустіть автомобіль, увімкніть секундомір. Визначте час t, за який автомобіль проїхав зазначений шлях l. За формулою v = l/t — визначте швидкість руху автомобіля. З якою швидкістю рухалися крайні точки колеса автомобіля?

Шлях дорівнює: l = 50 см = 0,5 м.

Час за який автомобіль подолав відстань: t = 4 с.

Діаметр колеса іграшкової машини дорівнює 4 см = 0,04 м.

7. За попередніми даними визначте період обертання колеса автомобіля.

Висновок: В даній лабораторній роботі ми навчилися визначати період обертання тіл та лінійну швидкість точки на тілі, яке обертається.





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити