сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 21 № 1718
i

Са­мо­свал с рудой едет по ка­рье­ру так, что одно из колёс диа­мет­ром 2r дви­жет­ся по кругу, ра­ди­ус ко­то­ро­го R (см. рис.). Мо­дуль уг­ло­вой ско­ро­сти вра­ще­ния ко­ле­са равен \omega. Чему равен мо­дуль уг­ло­во­го уско­ре­ния ко­ле­са? На­кло­ном оси ко­ле­са пре­не­бречь.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

На ри­сун­ке изоб­ражён вид свер­ху на круг, по ко­то­ро­му дви­жет­ся ко­ле­со са­мо­сва­ла. Уг­ло­вые ско­ро­сти вра­ще­ния ко­ле­са \vec\omega_1 и \vec\omega_2 на­прав­ле­ны по оси его вра­ще­ния.

За бес­ко­неч­но малый про­ме­жу­ток вре­ме­ни \Delta t век­тор уг­ло­вой ско­ро­сти из­ме­нит­ся от \vec\omega_1 до \vec\omega_2, со­хра­няя не­из­мен­ным свой мо­дуль. На­прав­ле­ние век­то­ра из­ме­нит­ся на угол \Delta \varphi. Этот угол равен, с одной сто­ро­ны,  дробь: чис­ли­тель: |\Delta \omega|, зна­ме­на­тель: \omega конец дроби , а с дру­гой  — \Delta \varphi= дробь: чис­ли­тель: \Delta S, зна­ме­на­тель: R конец дроби (пред­по­ла­га­ет­ся, что \Delta \varphi бес­ко­неч­но мал, и при этом мо­дуль пе­ре­ме­ще­ния цен­тра ко­ле­са прак­ти­че­ски равен длине дуги окруж­но­сти \Delta S пра­вая круг­лая скоб­ка . Это пе­ре­ме­ще­ние равно \Delta=\Omega R \Delta t, где Ω — уг­ло­вая ско­рость дви­же­ния цен­тра ко­ле­са по кругу. Сле­до­ва­тель­но,

 дробь: чис­ли­тель: |\Delta \omega| , зна­ме­на­тель: \omega конец дроби = дробь: чис­ли­тель: \Omega R \Delta t, зна­ме­на­тель: R конец дроби

и

\varepsilon=\lim _\Delta t arrow 0 дробь: чис­ли­тель: \Delta \omega, зна­ме­на­тель: \Delta t конец дроби =\omega \Omega.

При по­во­ро­те ко­ле­са точка его ка­са­ния с землёй за время \Delta t пе­ре­ме­стит­ся на рас­сто­я­ние r \omega \Delta t на ко­ле­се и на R \omega \Delta t на земле. Сле­до­ва­тель­но, со­от­но­ше­ние между ω и Ω имеет вид \omega r=\Omega R. От­сю­да \varepsilon=\omega в квад­ра­те дробь: чис­ли­тель: r, зна­ме­на­тель: R конец дроби .

 

Ответ: мо­дуль уг­ло­во­го уско­ре­ния ко­ле­са \varepsilon=\omega в квад­ра­те дробь: чис­ли­тель: r, зна­ме­на­тель: R конец дроби .

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рийБалл
За­да­ча не ре­ша­лась со­всем
Ре­ше­ние за­да­чи не­пра­виль­ное и не со­дер­жит идей, с по­мо­щью ко­то­рых за­да­ча может быть ре­ше­на.0 бал­лов
Сде­лан пра­виль­ный ри­су­нок. Пра­виль­но за­пи­са­ны, но не все фор­му­лы, при­ме­ня­е­мые для ре­ше­ния. 1 балл
Сде­лан пра­виль­ный ри­су­нок. Пра­виль­но за­пи­са­ны все фор­му­лы, не­об­хо­ди­мые для ре­ше­ния, но ход ре­ше­ния не мо­ти­ви­ро­ван. Даль­ней­шее ре­ше­ние от­сут­ству­ет.2 балла
Сде­лан пра­виль­ный ри­су­нок. Пра­виль­но за­пи­са­ны все фор­му­лы, не­об­хо­ди­мые для ре­ше­ния. Ход ре­ше­ния мо­ти­ви­ро­ван. В ре­ше­нии име­ют­ся не­до­стат­ки, ко­то­рые, при­ве­ли к не­вер­но­му ре­ше­нию.4 балла
Сде­лан пра­виль­ный ри­су­нок. Пра­виль­но за­пи­са­ны все фор­му­лы, не­об­хо­ди­мые для ре­ше­ния. Ход ре­ше­ния мо­ти­ви­ро­ван. Вы­пол­не­ны не­об­хо­ди­мые пре­об­ра­зо­ва­ния и по­лу­че­но ре­ше­ние в общем виде. До­пу­ще­на ошиб­ка в вы­чис­ле­ни­ях. 7 бал­лов
Сде­лан пра­виль­ный ри­су­нок. Пра­виль­но за­пи­са­ны все фор­му­лы, не­об­хо­ди­мые для ре­ше­ния. Вы­пол­не­ны не­об­хо­ди­мые пре­об­ра­зо­ва­ния и по­лу­че­но ре­ше­ние в общем виде. Вы­пол­не­ны вы­чис­ле­ния. Сфор­му­ли­ро­ван ответ. Но ход ре­ше­ния пол­но­стью не мо­ти­ви­ро­ван или по ходу ре­ше­ния име­ют­ся не­точ­но­сти в фор­му­ли­ров­ках.11 бал­лов
При­ве­де­но пол­ное пра­виль­ное ре­ше­ние, за­да­чи в со­от­вет­ствии с вы­ше­ука­зан­ны­ми по­яс­не­ни­я­ми, при­во­дя­щее к пра­виль­но­му от­ве­ту и сфор­му­ли­ро­ван ответ.12 бал­лов
Классификатор: Ме­ха­ни­ка. Дви­же­ние по окруж­но­сти