Физика, вопрос задал kukushkinandrop , 8 лет назад

Грyз маccой 0,2 кг, висящий нa нити, сoвeршaeт кoлeбaния в вeртикaльнoй плоскости. На какой мaксимальный угoл oтклoняется от вертикали нить, если при прохождении положения равновесия сила натяжения нити 3,2 Н?

Развернутое решение покажите пожалуйста

Ответы на вопрос

Ответил kir3740
0
1) На нить в нижней точке действует сила веса груза и центробежная сила от него же. Отсюда мы найдем квадрат скорости груза в нижней точке:
T = mfrac{v^2}{L} + mg \
v^2 = (T/m-g)L
где L - длина нити

2) Зная его, мы найдем кинетическую энергию груза в нижней точке
W = mfrac{v^2}{2} = (T-mg)L/2

3) Она будет равняться потенциальной энергии груза в верхней точке подъема. Из геометрических соображений можно получить, что максимальная высота подъема вычисляется так

H = L(1-cosalpha) = 2Lsin^2(alpha/2)approx Lalpha^2/2

Где L - длина нити.

Приравнивая амплитудные значения потенциальной и кинетической энергии получим

mgLalpha^2/2 = (T-mg)L/2\ alpha = sqrt{T/mg - 1}
Подставим числа и получим 0.77 радиан

Новые вопросы