Чему равны частота и период обращения колеса ветродвигателя, если за 2 мин колесо сделало 50 оборотов?
Дано:
N = 50 оборотов;
t = 2 мин.
Найти:
ν − ?
T − ?
СИ:
t = 120 с.
Решение:
Найдем период обращения колеса:
$T = \frac{t}{N}$;
$T = \frac{120}{50} = 2,4$ с;
Найдем частоту обращения:
$ν = \frac{N}{t}$;
$ν = \frac{50}{120} = 0,42 с^{-1}$.
Ответ: 2,4 с.; 0,42 $с^{-1}$.
Для решения задачи на определение частоты и периода обращения колеса ветродвигателя важно понять основные физические понятия, которые связаны с движением по окружности. Ниже приводится подробное объяснение теоретической части.
Частота обращения (ν):
Частота обращения показывает, сколько полных оборотов (циклов) тело совершает за единицу времени. Её измеряют в герцах (Гц), где 1 Гц = 1 оборот/сек.
Частота рассчитывается по формуле:
$$ \nu = \frac{N}{t}, $$
где:
− $ \nu $ — частота обращения (Гц),
− $ N $ — количество оборотов,
− $ t $ — время совершения этих оборотов (в секундах).
Период обращения (T):
Период обращения — это время, за которое тело совершает один полный оборот. Его единицей измерения является секунда (с).
Период обращения связан с частотой через формулу:
$$ T = \frac{1}{\nu}, $$
где:
− $ T $ — период обращения (с),
− $ \nu $ — частота обращения (Гц).
Эта взаимосвязь отражает то, что чем больше частота (больше оборотов за единицу времени), тем меньше времени нужно для одного оборота.
Алгоритм решения задачи:
Перевести время из минут в секунды, так как система единиц СИ требует работы с секундами:
$$
1 \text{ минута} = 60 \text{ секунд}.
$$
Подставить значения времени и количества оборотов в формулу для частоты обращения:
$$
\nu = \frac{N}{t}.
$$
После нахождения частоты использования формулу связи между частотой и периодом для вычисления периода обращения:
$$
T = \frac{1}{\nu}.
$$
Убедиться, что все данные и вычисления соответствуют системе единиц СИ.
Итоговые замечания:
Пожауйста, оцените решение