Question

1) Как направлена сила: тело движется по криволинейной траектории с постоянной по модулю скоростью. 2) Как направлен момент силы при вращательном движении с постоянной угловой скоростью. Один из тестовых ответов: вдоль оси по вектору w. 3) Акробат прыгает под углом к горизонту. В высшей точке траектории он бросает мяч вертикально вниз. Как изменяется время и дальность полёта?

Answer 1

1) по нормали к траектории;
2) вдоль оси вращения (по нормали к плоскости вращения);
3) увеличиваются.

Небольшие пояснения:
1) сила сонаправлена ускорению, а за изменение траектории отвечает нормальная компонента ускорения
2) Вектора r и f лежат в плоскости вращения, а f x r должно быть перпендикулярно обоим векторам
3) "понятно", что дополнительный импульс поднимет акробата вверх. А с большей высоты лететь дольше. А т.к. горизонтальная проекция скорости постоянна, то и дальность увеличится.

Answer 2

1) Как направлена сила при движении по криволинейной траектории с постоянной скоростью?

При движении тела по криволинейной траектории с постоянной скоростью, направление силы зависит от формы траектории и ориентации тела относительно траектории. В общем случае, сила направлена к центру кривизны траектории. Это означает, что сила направлена внутрь кривой, в сторону центра окружности, если траектория является окружностью. Если траектория имеет другую форму, например, эллипс или спираль, то сила будет направлена в сторону центра кривизны этой траектории.

Пример ответа: При движении тела по криволинейной траектории с постоянной скоростью, сила направлена к центру кривизны траектории.

2) Как направлен момент силы при вращательном движении с постоянной угловой скоростью?

При вращательном движении с постоянной угловой скоростью, направление момента силы зависит от ориентации оси вращения и направления силы. Момент силы направлен вдоль оси вращения и определяется по правилу правого винта. Если сила направлена в сторону оси вращения, то момент силы будет направлен вдоль этой оси. Если сила направлена в противоположную сторону оси вращения, то момент силы будет направлен в противоположную сторону.

Пример ответа: При вращательном движении с постоянной угловой скоростью, момент силы направлен вдоль оси вращения и определяется по правилу правого винта.

3) Как изменяется время и дальность полета мяча, когда акробат прыгает под углом к горизонту и бросает мяч вертикально вниз в высшей точке траектории?

Когда акробат прыгает под углом к горизонту и бросает мяч вертикально вниз в высшей точке траектории, время полета мяча и дальность полета будут зависеть от начальной скорости броска мяча и угла прыжка акробата.

- Время полета мяча: Время полета мяча будет зависеть от времени, которое мяч находится в воздухе после броска. При вертикальном броске вниз, время полета мяча будет равно времени, которое мяч тратит на падение с высшей точки траектории до земли. Это время можно рассчитать с использованием формулы времени свободного падения: t = sqrt(2h/g), где h - высота падения мяча, g - ускорение свободного падения.

- Дальность полета мяча: Дальность полета мяча будет зависеть от горизонтальной составляющей начальной скорости броска мяча и времени полета. При вертикальном броске вниз, горизонтальная составляющая начальной скорости будет определяться углом прыжка акробата. Дальность полета мяча можно рассчитать с использованием формулы равномерного прямолинейного движения: d = v * t, где v - горизонтальная составляющая начальной скорости броска мяча, t - время полета мяча.

Пример ответа: При прыжке акробата под углом к горизонту и броске мяча вертикально вниз в высшей точке траектории, время полета мяча можно рассчитать с использованием формулы времени свободного падения: t = sqrt(2h/g), где h - высота падения мяча, g - ускорение свободного падения. Дальность полета мяча можно рассчитать с использованием формулы равномерного прямолинейного движения: d = v * t, где v - горизонтальная составляющая начальной скорости броска мяча, t - время полета мяча