Question

Шарик массой 100 г, подвешенный на нити длиной 1 м, раскрутили так, что он начинает двигатьсяпо окружности в горизонтальной плоскости. Если при движении нить образует с вертикалью угол600, то работа по раскручиванию шарика равна:1) 500 мДж. 2) 1250 мДж. 3) 1000 мДж. 4) 1500 мДж.

Answer 1

Если силой трения пренебрегаем, то необходимо затратить энергию на подъем шарика на высоту l/2 и задания ему скорости v вращения по окружности.

A=mgl/2 +mv^2/2

Шарик будет вращаться за счет центростремительной силой, которая будет создана проекцией реакции опоры на плоскость вращения(она же сила натяжения нити)

mg=N*sina

sina=l/2*l = 1/2

mg=N/2

N=2mg

ma=N*cosa

cosa=корень(1-1/4) = корень(3)/2

a=v^2/R
R^2=l^2-l^2/4 = 3l^2/4

подставляем, решаем

Ответ A=5mgl/4