Задание 6 ОГЭ, физика: Кинематика

ОГЭ ФизикаЗадание 61.5 Равномерное движение по окружности.

Радиус движения тела по окружности увеличили в 2 раза, а его линейную скорость тоже увеличили в 2 раза. Во сколько раз увеличилось центростремительное ускорение тела?

В подтеме 26 задач
Разбор
Главная идея: Центростремительное ускорение зависит от квадрата скорости и обратно пропорционально радиусу, поэтому при увеличении vv в 2 раза ускорение растёт в 4 раза, но увеличение RR в 2 раза это сокращает на половину, итого рост в 2 раза.

Центростремительное ускорение при движении по окружности определяется формулой: a=v2Ra = \frac{v^2}{R}

где vv — линейная скорость, RR — радиус окружности.

По условию задачи:

  • радиус увеличили в 2 раза: Rнов=2RR_{\text{нов}} = 2R
  • линейную скорость увеличили в 2 раза: vнов=2vv_{\text{нов}} = 2v

Найдём новое ускорение: aнов=vнов2Rнов=(2v)22R=4v22R=2⋅v2R=2aa_{\text{нов}} = \frac{v_{\text{нов}}^2}{R_{\text{нов}}} = \frac{(2v)^2}{2R} = \frac{4v^2}{2R} = 2 \cdot \frac{v^2}{R} = 2a

Центростремительное ускорение увеличилось в 2 раза. Числитель вырос в 4 раза (из-за квадрата скорости), а знаменатель вырос в 2 раза, поэтому их отношение возросло в 4÷2=24 ÷ 2 = 2 раза.

Типичные ошибки

  • Забыли, что скорость входит в формулу в квадрате — ошибочно считают рост только в 2 раза вместо 4 раз в числителе
  • Неправильно обработали деление: забыли, что увеличение знаменателя уменьшает результат дроби
  • Перепутали формулу и использовали a=vRa = \frac{v}{R} вместо a=v2Ra = \frac{v^2}{R}
Непонятно?

Похожие задачи