Стробоскоп
6/10
На чёрный диск наклеили вдоль радиусов на равном угловом расстоянии друг от друга \(N = 10\) светоотражающих полосок. Диск привели во вращение с постоянной угловой скоростью и стали освещать стробоскопической лампой (лампа периодически вспыхивает на очень малый интервал времени, период между вспышками можно регулировать). Оказалось, что при периоде между вспышками, равном \(t_1 = 620\) мс, полоски кажутся стоящими на месте, если плавно увеличивать период, кажется, что они вращаются, а когда период достигает значения \(t_2 = 697{,}5\) мс, направление вращения изменяется на противоположное. Найдите:
угловую скорость вращения диска \(W\);
до какого минимального значения \(t_3\) нужно увеличить период между вспышками, чтобы полоски опять казались стоящими на месте;
при каком минимальном периоде между вспышками \(t_4\) полоски будут казаться стоящими на одном месте;
при каком минимальном периоде между вспышками \(t_5\) будет казаться, что полоски изменили направление вращения.
На рисунке в качестве примера показано, как выглядел бы неподвижный диск, если бы полосок было 6. Ответы вводите с точностью до десятых. Число \(\pi = 3{,}1416\).
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаПолоски кажутся неподвижными, когда за время между вспышками диск поворачивается на целое число шагов \(2\pi/N\). Смена направления видимого вращения соответствует повороту на половину шага.
Ответ1) \(W \approx 4{,}06 \pm 0{,}2\) рад/с; 2) \(t_3 \approx 775 \pm 1\) мс; 3) \(t_4 \approx 155 \pm 0{,}2\) мс; 4) \(t_5 \approx 77{,}505 \pm 0{,}15\) мс.
Похожие задачи
- Шарик на нити у столбика МОШ 2016/17, 8 кл.
- Большой адронный коллайдер (БАК) (теоретический тур) Максвелл 2016/17, 7 кл.
- Точка пересечения вращающихся стержней ИОШ 2017/18, 9-10 кл.
- Пересечение двух вращающихся стержней ИОШ 2017/18, 11 кл.
- Ахиллес и Черепаха на стадионе Курчатов 2017/18, 7 кл.
- Ахиллес и Черепаха — две встречи Курчатов 2017/18, 8 кл.