Главная Вход в систему Регистрация
Задать вопрос Консультации Пользователи Форум
О системе Помощь
Задать вопрос экспертам
Консультация № 202578
11.04.2022, 14:31
0.00 руб.
0 2 1
Образование
Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос:
Доброго дня)
Вот еще подкину)

Однородный  шар радиуса `R=5` см подвешен на нерастяжимой нити длиной `l=15` см к гладкой стенке прямого кругового цилиндра. Ось цилиндра вертикальна. Масса шара `m=0,8` кг. Шар находится в цилиндре (см. осевое сечение цилиндра на рис. 23).
Цилиндр заполняют водой и приводят во вращение вокруг вертикальной оси, проходящей через точку крепления нити к стенке. Угловая скорость вращения  `omega=10` рад/с, шар находится в воде вдали от стенок. Какой угол  `alpha` нить образует с вертикалью?

Из олимпиадных задачек. Есть ответ (олимпиада Физтех по физике 2021, 10кл)
cosa=g/(w2(l+R)

Осталось понять как он получен

Обсуждение

давно
Konstantin
Посетитель
226425
1567
14.04.2022, 22:48
общий
Адресаты:
В ответе, который вы написали, то ли не хватает скобок, то ли лишняя... Где в вашем ответе учитывается вода?... масса? Я решил вашу задачу. Мой ответ с вашим не бьётся и, что печально, в нем также не использованы некоторые данные из условия... Думаю, это нормально для олимпиадной задачи.
Об авторе:
С уважением
shvetski
давно
Konstantin
Посетитель
226425
1567
16.04.2022, 03:51
общий
17.04.2022, 11:15
это ответ
Здравствуйте, yes-2008
Дано:
R=5*10-2м
l=0,15 м
m=0,8 м
[$969$]=10 рад/с
Найти: [$945$]
Решение:
(см.рис.)

Будем думать, что вода вращается вместе с цилиндром. Тогда со стороны воды на шар ничего, кроме силы Архимеда, не действует. Также на шар действует центробежная сила FЦБ,сила тяжести mg и сила упругости нити Т. В неинерциальной вращающейся системе отсчета под действием указанных сил шар будет находиться в равновесии. Следовательно...(в следующей записи выделение жирным соответствует векторной записи физических величин).
mg+Т+F[sub]Арх[/sub]+F[sub]ЦБ[/sub]=0 (1)
- в проекции на ось [b]x[/b] имеем
-Т*sin[$945$]+m[$969$]2R (2)
- в проекции на ось [b]у[/b] имеем
-mg+T*cos[$945$]+[$961$]gV=0 (3)
Отсюда
Т*cos[$945$]=mg-[$961$]gV (4)
T*sin[$945$]=m*[$969$]2*R (5)
Делим (4) на (5), получаем
сtg [$945$]=g/([$969$]2*R)-[$961$]gV/(m[$969$]2R = g/([$969$]2R)*[1-([$961$]V/m)] (6)
Объем шара V=(4/3)*[$960$]R3 (7)
Теперь расчеты
V=0,52*10-3м-3
ctg[$945$]=0,686
[$8658$]
[$945$]=arcctg 0,686 [$8776$] 56[$176$]
*******
Удачи


Об авторе:
С уважением
shvetski
Форма ответа