Номер 113, страница 29 - гдз по физике 9-11 класс сборник задач Капельян, Аксенович

Решение

При движении тела по криволинейной траектории, в том числе по окружности, его полное ускорение $\vec{a}$ можно разложить на две взаимно перпендикулярные составляющие: тангенциальное (касательное) ускорение $\vec{a}_\tau$ и нормальное (центростремительное) ускорение $\vec{a}_n$.

Полное ускорение является их векторной суммой:

$\vec{a} = \vec{a}_n + \vec{a}_\tau$

Нормальное ускорение $\vec{a}_n$ отвечает за изменение направления вектора скорости. Оно всегда направлено к центру кривизны траектории. В данном случае, при движении по окружности, оно направлено к ее центру. В точке A это направление соответствует вектору 1.

Тангенциальное ускорение $\vec{a}_\tau$ отвечает за изменение модуля (величины) скорости. Оно направлено по касательной к траектории. По условию, тело движется по ходу часовой стрелки, значит в точке A его скорость направлена вертикально вниз. Так как скорость возрастает по модулю, то тангенциальное ускорение сонаправлено с вектором скорости, то есть тоже направлено вертикально вниз. Это направление соответствует вектору 3.

Чтобы найти направление полного ускорения $\vec{a}$, нужно сложить векторы нормального ($\vec{a}_n$, стрелка 1) и тангенциального ($\vec{a}_\tau$, стрелка 3) ускорений по правилу параллелограмма (или треугольника). Результирующий вектор будет направлен между этими двумя векторами. Из предложенных на рисунке вариантов этому направлению соответствует вектор 2.

Ответ: 2