V=?; T=? (V-линейная скорость; Т- период вращения)
Радиус колеса переводим в метры по международной системе СИ
rколеса=40см/100 (т.к. в метре 100см)=0,4м
Для определения линейной скорости с которой едет велосипедист надо определить угловую скорость вращения колеса, определяется по формуле
w(греч. omega)=(пи*n)/30 или w(греч. omega)=(2*пи*n)/60 (что первое, что второе одно и тоже- результат одинаков)
Из условия n=120об/мин
w(греч. omega)=(3.14*120)/30=12.56(1/c)[измерение 1 в минус первой степени]
Определим линейную скорость велосипедиста
V=w*rколеса=12.56(1/c)*0.4м=5,024 м/с
Если км/ч, то результат умножить на 1000 и поделить на 360 (1000м=1км; 360с=1ч), получим V=(w*r*1000)/360=(приблизительно)13.96км/ч
Определение периода :
частота вращения v(греч.НЮ)=n/t, где n=nколеса, а t=1минута=60секунд(начальные данные в условии задачи), в принципе, что частота вращения, что количество оборотов- одно и тоже
Тогда НЮ=120/1минуту=120об/мин; Период Т=1/120=1/2секунд(то есть 2 оборота за секунду )
скорость велосипедиста V=13.96км/ч=5,024 м/с;
период вращения колеса 2 оборота в секунду, ну или один оборот за половину секунды
α ≈ 2°, T ≈ 4,9 мН
Объяснение:
Дано:
σ = 30 мкКл/м² = 3·10⁻⁵ Кл/м²
m = 0,5 г = 5·10⁻⁴ кг
q = 0,1 нКл = 10⁻¹⁰ Кл
g = 9,8 м/с²
ε₀ = 8,85·10⁻¹² Ф/м
Найти: T, α.
Напряжённость электрического поля бесконечной плоскости:
E = σ/(2ε₀).
Сила электростатического отталкивания между плоскостью и шариком:
F = q·E = q·σ/(2ε₀) = qσ/(2ε₀)
Согласно второму закону Ньютона:
х: F - T·sin α = 0
y: T·cos α - mg = 0
T·sin α = F (1)
T·cos α = mg (2)
Найдём угол α. Для этого поделим (1) на (2): tg α = F/mg.
α = arc tg F/mg = arc tg (qσ/(2ε₀))/mg = arc tg qσ/(2ε₀mg) =
arc tg 10⁻¹⁰·3·10⁻⁵/(2·8,85·10⁻¹²·5·10⁻⁴·9,8) = arc tg 10⁻¹⁰·3·10⁻⁵/(2·8,85·10⁻¹²·5·10⁻⁴·9,8) = arc tg 3/(8,85·9,8) ≈ 2°
Найдём силу натяжения нити T из (2): T = mg/cos α =
5·10⁻⁴·9,8/cos 2° ≈ 4,9·10⁻³ Н = 4,9 мН.
rколеса=40см; nколеса=120 об/мин
V=?; T=? (V-линейная скорость; Т- период вращения)
Радиус колеса переводим в метры по международной системе СИ
rколеса=40см/100 (т.к. в метре 100см)=0,4м
Для определения линейной скорости с которой едет велосипедист надо определить угловую скорость вращения колеса, определяется по формуле
w(греч. omega)=(пи*n)/30 или w(греч. omega)=(2*пи*n)/60 (что первое, что второе одно и тоже- результат одинаков)
Из условия n=120об/мин
w(греч. omega)=(3.14*120)/30=12.56(1/c)[измерение 1 в минус первой степени]
Определим линейную скорость велосипедиста
V=w*rколеса=12.56(1/c)*0.4м=5,024 м/с
Если км/ч, то результат умножить на 1000 и поделить на 360 (1000м=1км; 360с=1ч), получим V=(w*r*1000)/360=(приблизительно)13.96км/ч
Определение периода :
частота вращения v(греч.НЮ)=n/t, где n=nколеса, а t=1минута=60секунд(начальные данные в условии задачи), в принципе, что частота вращения, что количество оборотов- одно и тоже
Тогда НЮ=120/1минуту=120об/мин; Период Т=1/120=1/2секунд(то есть 2 оборота за секунду )
скорость велосипедиста V=13.96км/ч=5,024 м/с;
период вращения колеса 2 оборота в секунду, ну или один оборот за половину секунды