Question

На нити длиной l подвешен маленький шарик. какую горизонтальную скорость надо сообщить шарику, чтобы нить отклонилась на угол альфа=90 (Если не трудно, подробно объясните и с дано)

Answer 1

L, α=90  

v=?

=====

Кинетическая энергия шарика перейдет в потенциальную и шарик поднимется на высоту равную L.

m*v²/2=m*g*L

v=√(2*g*L)

==================

Answer 2

Горизонтальная скорость для отклонения нити на угол 90°

Для того чтобы нить, на которой подвешен маленький шарик длиной l, отклонилась на угол альфа = 90°, необходимо сообщить шарику горизонтальную скорость.

Чтобы подробно объяснить этот процесс, давайте рассмотрим физические принципы, которые на это влияют.

Когда шарик движется вокруг нити, на него действуют две силы: сила натяжения нити и сила тяжести. Сила натяжения нити направлена к центру окружности, а сила тяжести направлена вниз. Чтобы нить отклонилась на угол 90°, сила натяжения нити должна быть равна силе тяжести.

Используя закон сохранения энергии, можно выразить силу натяжения нити через скорость шарика и его массу. При движении по окружности шарик обладает кинетической энергией, которая равна половине произведения массы шарика на квадрат его скорости. Также у шарика есть потенциальная энергия, связанная с его высотой над некоторым уровнем. При отклонении нити на угол 90°, потенциальная энергия равна нулю, так как шарик находится на самом низком уровне.

Таким образом, сила натяжения нити может быть выражена следующим образом:

Тензор натяжения нити = Масса шарика * Гравитационная постоянная

Также, сила натяжения нити может быть выражена через горизонтальную скорость шарика и радиус окружности, по которой он движется:

Тензор натяжения нити = Масса шарика * Горизонтальная скорость^2 / Радиус окружности

Приравнивая эти два выражения, мы можем найти горизонтальную скорость, необходимую для отклонения нити на угол 90°:

Горизонтальная скорость = Корень квадратный из (Гравитационная постоянная * Радиус окружности)

Таким образом, чтобы нить отклонилась на угол 90°, необходимо сообщить шарику горизонтальную скорость, которая равна корню квадратному из произведения гравитационной постоянной и радиуса окружности.

Пожалуйста, обратите внимание, что в данном ответе не указаны конкретные значения для массы шарика, гравитационной постоянной и радиуса окружности. Эти значения могут быть различными в разных физических системах.