Задание 6 ОГЭ, физика: Кинематика

ОГЭ ФизикаЗадание 61.5 Равномерное движение по окружности.

Радиус окружности, по которой движется тело уменьшили в 2 раза, его линейную скорость тоже уменьшили в 2 раза. Bo сколько раз уменьшилось центростремительное ускорение тела?

В подтеме 26 задач
Разбор
Главная идея: Центростремительное ускорение пропорционально квадрату скорости и обратно пропорционально радиусу; нужно отследить, как каждое изменение влияет на ускорение отдельно, а затем найти общий эффект.

Центростремительное ускорение связано со скоростью и радиусом формулой:

a=v2Ra = \frac{v^2}{R}

Проанализируем, как изменится ускорение при изменении параметров.

Исходная ситуация: a1=v12R1a_1 = \frac{v_1^2}{R_1}

После изменений:

  • Радиус уменьшился в 2 раза: R2=R12R_2 = \frac{R_1}{2}
  • Скорость уменьшилась в 2 раза: v2=v12v_2 = \frac{v_1}{2}

Новое ускорение: a2=v22R2=(v12)2R12a_2 = \frac{v_2^2}{R_2} = \frac{\left(\frac{v_1}{2}\right)^2}{\frac{R_1}{2}}

a2=v124R12=v124⋅2R1=v122R1a_2 = \frac{\frac{v_1^2}{4}}{\frac{R_1}{2}} = \frac{v_1^2}{4} \cdot \frac{2}{R_1} = \frac{v_1^2}{2R_1}

Найдём отношение: a1a2=v12R1v122R1=v12R1⋅2R1v12=2\frac{a_1}{a_2} = \frac{\frac{v_1^2}{R_1}}{\frac{v_1^2}{2R_1}} = \frac{v_1^2}{R_1} \cdot \frac{2R_1}{v_1^2} = 2

Центростремительное ускорение уменьшилось в 2 раза: скорость входит в формулу квадратично (её уменьшение в 2 раза даёт уменьшение ускорения в 4 раза), а радиус — линейно в знаменателе (его уменьшение в 2 раза даёт увеличение ускорения в 2 раза). Итоговый эффект: 4÷2=24 ÷ 2 = 2.

Типичные ошибки

  • Забыли, что скорость входит в формулу квадратом, и при её уменьшении в 2 раза ускорение уменьшится в 4 раза, а не в 2
  • Не учли изменение радиуса: при уменьшении радиуса ускорение растёт, а не падает
  • Просто вычли изменения (2 − 2 = 0) вместо того, чтобы разделить (4 ÷ 2 = 2)
Непонятно?

Похожие задачи