Радиус вращающегося колеса аттракциона 8 м (рис. 4.8). Чему равны период и частота его обращения, когда пассажиры движутся с ускорением, равным по модулю ускорению свободного падения?
от

1 Ответ

дано:  
r = 8 м (радиус колеса)  
a = g = 9.81 м/с^2 (ускорение свободного падения)

найти:  
Период Т и частоту f обращения колеса.

решение:  
Центростремительное ускорение a связано с линейной скоростью v и радиусом r следующим образом:

a = v^2 / r

Подставим значение для ускорения, равного ускорению свободного падения:

g = v^2 / r  
9.81 = v^2 / 8

Теперь выразим v:

v^2 = 9.81 * 8  
v^2 = 78.48  
v = sqrt(78.48)  
v ≈ 8.85 м/с

Теперь найдем период T обращения. Период T связан с линейной скоростью v и радиусом r по формуле:

T = 2 * π * r / v

Подставим найденные значения:

T = 2 * π * 8 / 8.85  
T ≈ 6.00 с

Теперь найдем частоту f обращения, используя связь между частотой и периодом:

f = 1 / T  
f = 1 / 6.00  
f ≈ 0.167 Гц

ответ:  
Период T обращения колеса ≈ 6.00 с  
Частота f обращения колеса ≈ 0.167 Гц
от