Question

Шарик скользит без трения по наклонному желобу, переходящую в мертвую пет-лю радиусом R. Найдите силу давления шарика на желоб в верхней точке петли, если мас-са шарика 100 г, а начальная высота шарика относительно нижней точки петли 4R.

Answer 1

F=m*(g+V^2/R)
По закону сохранения энергии m*g*4R=m*V^2/2+m*g*2*R
4*g*R-2*g*R=V^2/2
V^2/R=4*g
P=0,1*(10+4*10)=5 Н

Answer 2

Чтобы найти силу давления шарика на желоб в верхней точке петли, мы можем использовать принцип сохранения энергии. Принцип сохранения энергии гласит, что сумма потенциальной энергии и кинетической энергии остается постоянной во всех точках движения, если внешние силы не совершают работу.

В данном случае, когда шарик находится в верхней точке петли, его высота относительно нижней точки петли равна 4R. Мы можем использовать эту информацию, чтобы найти потенциальную энергию шарика в верхней точке петли.

Потенциальная энергия шарика в верхней точке петли равна массе шарика умноженной на ускорение свободного падения (g) и высоту шарика относительно нижней точки петли:

Потенциальная энергия = масса * g * высота

Теперь мы можем выразить силу давления шарика на желоб в верхней точке петли, используя эту потенциальную энергию и радиус петли:

Сила давления = Потенциальная энергия / (2 * pi * R)

где pi - математическая константа, примерно равная 3.14159.

Давайте подставим значения и посчитаем:

Масса шарика (m) = 100 г = 0.1 кг Высота шарика (h) = 4R Радиус петли (R) = R

Потенциальная энергия = масса * g * высота = 0.1 * 9.8 * 4R = 3.92R

Сила давления = Потенциальная энергия / (2 * pi * R) = (3.92R) / (2 * 3.14159 * R) = 0.625 Н

Таким образом, сила давления шарика на желоб в верхней точке петли составляет 0.625 Н.