Здравствуйте, Litta.
При вращении ведра на веревке на воду действуют силы:
F[sub]т[/sub] - сила тяжести, действующая со стороны Земли, и
F[sub]у[/sub] - сила упругости со стороны дна ведра. Согласно 3-му закону Ньютона, сила упругости
F[sub]у[/sub]=-
Р, т.е. противоположна по направлению и равна по модулю силе давления
Р (весу) воды на дно ведра. Кстати, хочется обратить внимание, что все силы, и сила давления
Р в том числе, измеряются в ньютонах (Н), а в паскалях (Па) измеряется давление.
В верхней точке траектории обе силы, действующие на воду, - и сила F
т, и сила F
у направлены вниз и задают воде центростремительное ускорение
[i]a[sub]n[/sub][/i], которое определяется по формуле
а[sub]n[/sub]=v
2/R, или, учитывая, что R=L - длине веревки, то
а[sub]n[/sub]=v
2/L (*)
В нижнем пределе скорости (v=v
min) вода не оказывает давления на дно (Р=0), следовательно, дно не давит на воду (F
у=0), следовательно, вода в ведре движется только под действием силы тяжести, т.е. с ускорением g. Но, пока еще, по дуге окружности, а значит ускорение силы тяжести g одновременно является и центростремительным ускорением (g=a
n).
Таким образом, с учетом формулы (*)
g=v
2/L
Отсюда
v=[$8730$](g*L)=[$8730$](10*0.4)=2 м/с.
Другой способ решения и ход рассуждений:
Согласно 2-му закону Ньютона
F[sub]т[/sub]+
F[sub]у[/sub]=m
a[sub]n[/sub]В проекции на ось х (домножая на -1):
F
т+F
у=ma
n, a
n=v
2/R, R=L, F
т=mg
тогда
mg+Fу=m*v
2/L
учитывая, что в верхней точке траектории F
у=P=0, и сократив в левой и правой части массу m, получаем снова
g=v
2/L
и далее, как в предыдущем случае
не могу понять, зачем в условии дается та формула... никчёмная здесь совершенно
Удачи
Об авторе:
С уважением
shvetski