Чтобы определить величину центростремительного ускорения тела, которое движется равномерно по окружности, нужно воспользоваться формулой:
\[ a_c = \frac{v^2}{R} \]
где \( a_c \) — центростремительное ускорение, \( v \) — линейная скорость, а \( R \) — радиус окружности.
Сначала найдем линейную скорость \( v \).
Тело проходит 8 метров за 2 секунды, поэтому линейная скорость рассчитывается как:
\[ v = \frac{s}{t} = \frac{8 \, \text{м}}{2 \, \text{с}} = 4 \, \text{м/с} \]
Теперь найдем радиус окружности \( R \). Для этого воспользуемся периодом обращения \( T = 5 \) секунд. Линейная скорость также может быть выражена через радиус и период:
\[ v = \frac{2\pi R}{T} \]
Подставив значение скорости, мы получим:
\[ 4 = \frac{2\pi R}{5} \]
Теперь решим это уравнение для \( R \):
\[ R = \frac{4 \cdot 5}{2\pi} = \frac{20}{2\pi} = \frac{10}{\pi} \]
Теперь можем подставить значения \( v \) и \( R \) в формулу для центростремительного ускорения:
\[ a_c = \frac{v^2}{R} = \frac{4^2}{\frac{10}{\pi}} = \frac{16}{\frac{10}{\pi}} = 16 \cdot \frac{\pi}{10} = \frac{16\pi}{10} = \frac{8\pi}{5} \]
Оценивая \( \pi \) как 3.14, мы можем вычислить:
\[ a_c \approx \frac{8 \cdot 3.14}{5} \approx \frac{25.12}{5} \approx 5.024 \]
Округляя до целых, получаем значение центростремительного ускорения:
\[ a_c \approx 5 \, \text{м/с}^2 \]
Таким образом, величина центростремительного ускорения тела равна примерно 5 м/с².