Консультация № 200573
05.04.2021, 18:42
0.00 руб.
0 1 1
Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос:
Подвешенному на нити шарику сообщили начальную скорость в горизонтальном направлении. В тот момент, когда нить отклонилась на угол а1=30 градусов от вертикали, проекция вектора ускорения шарика на вертикаль нулевая.
Какой угол а(max) с вертикалью будет составлять нить в момент остановки шарика?

Обсуждение

давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
07.04.2021, 17:22
общий
это ответ
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.
Прикрепленные файлы:
c1bac779621af96efe8e0887f1eb390bdbe8ecaf.jpg
5
Спасибо за ответ! Всё стало понятно, благодаря вам теперь я сам могу решать похожие задачи!
Об авторе:
Facta loquuntur.
Форма ответа