Question

Шарик массы m = 0,5 кг, подвешенный на нити, качается в вертикальной плоскости так, что его ускорения в крайнем и нижнем положениях равны друг другу. Чему равна сила натяжения нити в нижнем положении, если угол отклонения нити в крайнем положении равен 30 о? Ускорение свободного падения g = 10 м/с2. Ответ выразите в Н.

Answer 1

Ответ:

5Н,

Объяснение:

F=m•g=0,5•10=5Н.

Как-то так!

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать законы динамики, а именно второй закон Ньютона, который гласит:

$F = m \cdot a,$

где $F$ - сила, $m$ - масса, $a$ - ускорение.

Ускорение $a$ в данном случае можно разделить на две составляющие: ускорение, направленное вниз (ускорение свободного падения $g$) и центростремительное ускорение $a_c$, вызванное движением по окружности.

Вертикальная составляющая ускорения в нижнем положении будет равна $a_v = g - a_c$, а в крайнем положении будет $a_{крайн} = g + a_c$, так как угол отклонения нити в крайнем положении равен 30 градусам.

Так как по условию ускорения в крайнем и нижнем положениях равны друг другу, то:

$g + a_c = g - a_c.$

Отсюда получаем, что $a_c = 0$, то есть центростремительное ускорение отсутствует.

Теперь мы можем выразить ускорение $a_{крайн}$ в крайнем положении через ускорение свободного падения $g$:

$a_{крайн} = g + a_c = g.$

И, наконец, мы можем найти силу натяжения нити $T$ в нижнем положении, используя второй закон Ньютона:

$T = m \cdot a_{крайн} = 0,5 \, \text{кг} \cdot 10 \, \text{м/с}^2 = 5 \, \text{Н}.$

Таким образом, сила натяжения нити в нижнем положении равна 5 Н.