Question

在暗室内，一台双叶风扇，如图5-4-8甲所示绕O轴沿顺时针方向转动，转速为50 r/s.出现了稳定的如图5-4-8乙所示的现象，则闪光灯的闪频(每秒闪多少次)的最大值是多少？

图5-4-8

Answer 1

解析:这是一道与生活实际联系得很紧密的圆周运动试题.由生活经验可以知道只有当闪光灯光发光时，暗室中的人才能观察到叶片，如果闪光灯在一次发出闪光到下一次发出闪光的时间内，电扇的叶片正好转过π2，则尽管电扇以很高的速度在旋转，但在闪光下看到的则是题图乙所示的图象，四个叶片稳定在空间.若叶片在两次闪光的时间间隔内转过：, ,…，,n=0,1,2, …则所看到的图象都如题图乙所示.

    电扇转动的角速度：

    ω=50×2π rad/s=100π rad/s.

    电扇转动的角度：

    (n=0,1,2, …)

    故所需的时间：

    .

    当n=0时，,对应于两次闪光的时间间隔最小，故闪光灯的最大闪频为.

答案：f=200 Hz