Вопрос: Всегда ли круглое тело катится?
Выбери верный вариант ответа.
Варианты ответов:
- Да, оно же круглое
- Нет (например, шар для боулинга иногда скользит)
Решение:
Качение — это вид движения, при котором тело одновременно вращается вокруг своей оси и перемещается поступательно, при этом точка контакта тела с поверхностью в каждый момент времени находится в состоянии покоя относительно поверхности. Если же точка контакта движется относительно поверхности, то происходит скольжение.
Рассмотрим предложенные варианты:
- Да, оно же круглое: Это неверно. Хотя круглая форма тела способствует качению, она не гарантирует его. Для качения необходимо, чтобы между телом и поверхностью существовала достаточная сила трения, которая обеспечит вращение тела без проскальзывания.
- Нет (например, шар для боулинга иногда скользит): Верно. Шар для боулинга — отличный пример. В момент броска шар часто сначала скользит по дорожке, прежде чем начать катиться. Это происходит потому, что в начальный момент его поступательная скорость велика, а угловая скорость вращения (если она есть) недостаточна для чистого качения. Сила трения между шаром и дорожкой постепенно замедляет поступательное движение и увеличивает вращение, пока не установится чистое качение. Другие примеры:
- Колесо автомобиля, которое буксует на льду или грязи (скользит, а не катится).
- Монета, которую сильно толкнули по гладкой поверхности, может сначала скользить, а потом начать катиться.
Таким образом, круглое тело не всегда катится. Оно может скользить, если сила трения недостаточна для обеспечения чистого качения, или если начальные условия движения (например, слишком большая поступательная скорость при недостаточной угловой скорости) приводят к проскальзыванию.
Правильный ответ:
2. Нет (например, шар для боулинга иногда скользит)