В школьном опыте брусок, помещённый на горизонтальный диск, вращался вместе с ним с некоторой угловой скоростью. В ходе опыта угловую скорость диска уменьшили, при этом положение бруска на диске осталось прежним. Как изменилась при этом линейная скорость

Добавлена: 11.06.2026
Обновлена: 11.06.2026
Предмет: Теоретическая механика
Автор: Кэмп

#Динамика материальной точки и системы
#Кинематика и динамика твердого тела

Условие:

В школьном опыте брусок, помещённый на горизонтальный диск, вращался вместе с ним с некоторой угловой скоростью. В ходе опыта угловую скорость диска уменьшили, при этом положение бруска на диске осталось прежним. Как изменилась при этом линейная скорость бруска и сила нормального давления бруска на опору?

Решение:

1. Дано

Брусок движется по окружности радиуса $R$ (расстояние от оси вращения до бруска).
Угловая скорость диска $\omega$ уменьшается ( $\omega_{new} < \omega_{old}$ ).
Положение бруска на диске остается прежним, значит, радиус $R = \text{const}$ .

2. Анализ линейной скорости

Линейная скорость $v$ точки, движущейся по окружности, связана с угловой скоростью $\omega$ формулой:

v = \omega \cdot R

Так как радиус $R$ остается неизменным, а угловая скорость $\omega$ уменьшается, то:

v_{new} = \omega_{new} \cdot R < \omega_{old} \cdot R = v_{old}

Внутри — полный разбор, аргументация, алгоритм решения, частые ошибки и как отвечать на каверзные вопросы препода, если спросит

Попробуй решить по шагам

Попробуй один шаг и продолжи в режиме обучения или посмотри готовое решение

Какое из следующих утверждений верно относительно силы нормального давления бруска на горизонтальный диск, вращающийся с уменьшающейся угловой скоростью, при условии, что положение бруска на диске не изменилось?

Сила нормального давления уменьшилась, так как уменьшилась линейная скорость бруска.

Сила нормального давления не изменилась, поскольку она определяется только массой бруска и ускорением свободного падения в данной конфигурации.

Сила нормального давления увеличилась, так как уменьшение угловой скорости приводит к уменьшению центробежной силы.