Question

Кулька масою 70 г, підвішена на нитці. Її відхилили на 45 градусів і відпустили. Якою має бути міцність нитки, щоб куля не обірвала її?

Answer 1

Ответ:

Для того щоб куля не обірвала нитку, сила натягу нитки повинна бути не меншою за вагу кулі.

Сила натягу нитки може бути розкладена на дві компоненти: вертикальну і горизонтальну. Горизонтальна компонента сили натягу нитки не впливає на обірвання нитки, тому ми розглядатимемо тільки вертикальну компоненту.

Вертикальна компонента сили натягу нитки має бути не меншою за вагу кулі, тому ми можемо записати:

T * cos(45°) ≥ m * g,

де T - сила натягу нитки, m - маса кулі, g - прискорення вільного падіння.

Оскільки cos(45°) = sqrt(2)/2, підставимо це значення:

T * (sqrt(2)/2) ≥ m * g.

Підставляємо відповідні значення:

m = 70 г = 0,07 кг,

g = 9,8 м/с^2.

Отримуємо:

T * (sqrt(2)/2) ≥ 0,07 * 9,8.

Тепер розв'яжемо нерівність:

T ≥ (0,07 * 9,8) / (sqrt(2)/2).

Обчислюємо праву частину:

T ≥ 0,686 / (sqrt(2)/2).

Таким чином, мінімальна міцність нитки, щоб куля не обірвала її, має бути більшою або рівною значенню:

T ≥ 0,686 / (sqrt(2)/2).

Answer 2

Щоб визначити міцність нитки, необхідно врахувати силу, яка діє на неї під час відхилення кулі.

У даній задачі маємо кулю масою 70 г, яка підвішена на нитці і відхиляється на 45 градусів.

Під час відхилення кулі, на неї діє сила тяжіння, яка визначається масою кулі і прискоренням вільного падіння (9,8 м/с² на Землі). Сила тяжіння обчислюється за формулою F = m * g, де F - сила тяжіння, m - маса кулі, g - прискорення вільного падіння.

F = 0,07 кг * 9,8 м/с² = 0,686 Н

Ця сила тяжіння діє на нитку, яка утримує кулю. Щоб нитка не обірвалася, її міцність повинна бути не меншою за цю силу тяжіння. Тобто, міцність нитки повинна бути не меншою за 0,686 Н.

Отже, міцність нитки повинна бути не меншою за 0,686 Н, щоб куля не обірвала її.