Центростремительное ускорение — это ускорение, направленное к центру кривизны траектории движения тела. Оно возникает при движении тела по криволинейной траектории и определяет изменение направления скорости тела.
Центростремительное ускорение (aₙ) можно рассчитать по формуле:
[ aₙ = \frac{v^2}{r} ]
где:
- ( v ) — линейная скорость тела,
- ( r ) — радиус кривизны траектории.
В данном случае нам известны:
- ( v = 10 ) м/с,
- ( r = 20 ) см = 0.2 м (важно перевести радиус в метры, так как скорость дана в метрах в секунду).
Теперь подставим эти значения в формулу:
[ aₙ = \frac{(10 \, \text{м/с})^2}{0.2 \, \text{м}} ]
Сначала вычислим квадрат скорости:
[ (10 \, \text{м/с})^2 = 100 \, \text{м}^2/\text{с}^2 ]
Затем подставим это значение в формулу:
[ aₙ = \frac{100 \, \text{м}^2/\text{с}^2}{0.2 \, \text{м}} ]
Теперь выполним деление:
[ aₙ = 500 \, \text{м}/\text{с}^2 ]
Итак, центростремительное ускорение тела, движущегося по дуге радиусом 20 см со скоростью 10 м/с, составляет 500 м/с².