Задание №12 — МЕХАНИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение.

Рассмотрим движение жука на вращающемся диске. По условию диск вращается равномерно, что означает постоянство его угловой скорости $\omega$ и частоты обращения $\nu$ для всех точек диска.

1. Линейная скорость жука.
Линейная скорость точки, движущейся по окружности, связана с угловой скоростью формулой:
$v = \omega \cdot r$,
где $\omega$ — угловая скорость диска, а $r$ — расстояние от точки до оси вращения (радиус окружности, по которой движется точка).
На рисунке видно, что точка $B$ находится дальше от центра $O$, чем точка $A$. Следовательно, при перемещении жука из $A$ в $B$ радиус вращения увеличивается ($r_B > r_A$). Так как угловая скорость $\omega$ неизменна, линейная скорость жука $v$ также увеличивается. Это соответствует цифре 1.

2. Частота обращения.
Частота обращения $\nu$ — это физическая величина, равная числу полных оборотов в единицу времени. Для твёрдого тела (в данном случае — диска), вращающегося вокруг неподвижной оси, все его точки совершают один полный оборот за одно и то же время (период $T$). Следовательно, угловая скорость $\omega$ и частота обращения $\nu$ одинаковы для любой точки диска, независимо от её расстояния до центра.
Так как диск вращается равномерно, частота обращения жука при перемещении из точки $A$ в точку $B$ не изменяется. Это соответствует цифре 3.

Таким образом, для линейной скорости получаем цифру 1, а для частоты — цифру 3.

Ответ: 13

Источник: ФИПИ