Здравствуйте, Veterok!
Рисунок к задаче находится в прикреплённом файле. Предлагаю Вам следующее её решение.
Дано: шарику, подвешенному на нити, сообщили начальную скорость в горизонтальном направлении;
-- угол отклонения нити от вертикали, при котором вертикальная составляющая ускорения шарика равна нулю.
Определить:
-- угол отклонения нити от вертикали в момент остановки шарика.
Решение
При отклонении нити с шариком на угол
нормальная и тангенциальная составляющие ускорения шарика соответственно определяются выражениями
где
-- скорость шарика в момент отклонения нити на угол
-- длина нити. Если при отклонении нити на угол
проекция вектора ускорения шарика на вертикальную ось нулевая, то ускорение шарика направлено горизонтально, проекции векторов нормального и тангенциального ускорений шарика на вертикальную ось равны по абсолютной величине, то есть
откуда получим, что
Углу
соответствуют кинетическая энергия шарика, равная
и потенциальная энергия, равная
(потенциальную энергию считаем равной нулю в крайнем нижнем положении шарика). В момент остановки шарика его кинетическая энергия равна нулю, а потенциальная энергия равна
По закону сохранения механической энергии получим
Ответ:
Литература
Аксенович Л. А. Физика в средней школе: Теория. Задания. Тесты: Учеб. пособие для учреждений, обеспечивающих получение общего сред. образования / Л. А. Аксенович, Н. Н. Ракина, К. С. Фарино; Под ред. К. С. Фарино. -- Минск: Адукацыя i выхаванне, 2004. -- 720 с.
Об авторе:
Facta loquuntur.