2016-12-27
Диск с отверстиями, просверленными по окружностям на расстоянии $s = l см$ друг от друга (рис.), освещен сзади лампой. Диск вращается с частотой $n = 30 об/мин$. На каком расстоянии $r$ от центра диска мы увидим сплошной светящийся круг? (Человеческий глаз не ощущает колебаний яркости, если они происходят чаще, чем 16 раз в секунду.)
Решение:
Мы увидим светящийся круг там, где освещенные отверстия успевают сменить друг друга за время, меньшее или равное 1/16 с. Так как отверстия отстоят друг от друга на расстояние $s = 1 см$, то, следовательно, их скорость должна быть равна $v = s/t = 16 см/с$. Таким образом, мы увидим сплошной светящийся круг там, где линейная скорость вращающегося диска $v \geq 16 см/с$. Из соотношения между линейной и угловой скоростями $v = \omega r = 2 \pi nr$, находим
$r \geq \frac{16 \cdot 60}{2 \pi \cdot 30} = 5,1 см$,
т. е. светящиеся отверстия сольются в сплошной круг на расстоянии $r \geq 5,1 см$ от центра диска.