Question

Груз массой 4кг,привязанный к нити, вращают в горизонтальной плоскости с постоянной скоростью так, что нить описывает коническую поверхность.Угол отклонения нити равен 17градусов.Найти силу натяжения нити

Answer 1

Запишем 2ой закон ньютона для вертикальной проекции.Получим уравнение: T*cos a=m*g. выражаем Т=mg/cos a= 41,83 Н

Answer 2

Для нахождения силы натяжения нити необходимо разложить силу тяжести груза на две составляющие: вертикальную и горизонтальную.

Вертикальная составляющая силы тяжести равна m * g * cos(θ), где m - масса груза (4 кг), g - ускорение свободного падения (примерно 9,8 м/с²), θ - угол отклонения нити (17 градусов).

Горизонтальная составляющая силы тяжести равна m * g * sin(θ).

Так как нить описывает коническую поверхность, сила натяжения нити является центростремительной силой, направленной к центру окружности. Эта сила равна m * v² / r, где v - скорость груза, r - радиус окружности, по которой движется груз.

Поскольку скорость груза постоянна, центростремительная сила также постоянна. Следовательно, сила натяжения нити равна сумме вертикальной и горизонтальной составляющих силы тяжести.

Таким образом, сила натяжения нити равна m * g * cos(θ) + m * g * sin(θ).

Подставляя значения, получаем: 4 * 9,8 * cos(17°) + 4 * 9,8 * sin(17°) ≈ 38,6 + 17,1 ≈ 55,7 Н.

Таким образом, сила натяжения нити составляет около 55,7 Н.