Для того чтобы определить модуль центростремительного ускорения тела, движущегося по окружности, нам необходимо использовать формулу:
[ a_c = \frac{v^2}{R} ]
где:
- ( a_c ) — модуль центростремительного ускорения,
- ( v ) — линейная скорость,
- ( R ) — радиус окружности.
Сначала нам нужно найти линейную скорость ( v ). Линейная скорость может быть найдена по формуле:
[ v = \frac{2\pi R}{T} ]
где:
- ( R ) — радиус окружности (0,91 м),
- ( T ) — период вращения (4 с).
Теперь подставим значения:
[ v = \frac{2\pi \cdot 0,91}{4} ]
Вычислим ( v ):
Вычисляем ( 2\pi \cdot 0,91 ):
[ 2\pi \cdot 0,91 \approx 5,719 \text{ м} ]
Теперь делим на период:
[ v \approx \frac{5,719}{4} \approx 1,42975 \text{ м/с} ]
Теперь, когда мы знаем линейную скорость ( v ), подставим ее в формулу для центростремительного ускорения:
[ a_c = \frac{(1,42975)^2}{0,91} ]
Сначала найдем квадрат скорости:
[ (1,42975)^2 \approx 2,041 \text{ (м/с)}^2 ]
Теперь подставим это значение в формулу:
[ a_c = \frac{2,041}{0,91} \approx 2,245 \text{ м/с}^2 ]
Округляя до сотых, получаем:
[ a_c \approx 2,25 \text{ м/с}^2 ]
Таким образом, модуль центростремительного ускорения тела равен 2,25 м/с².