Какую силу оказывает шарик на стержень в нижней точке траектории, если шарик массой 500 грамм привязан к концу лёгкого стержня
Пояснение: Для решения данной задачи сначала определим все известные величины и используем основной закон для решения — второй закон Ньютона.
Масса шарика, данная в задаче, равна 500 граммам или 0,5 кг. Ускорение силы тяжести задано и равно 10 м/с². Скорость вращения шарика задана и равна 2 рад/сек.
Для определения силы, которую оказывает шарик на стержень в нижней точке траектории, мы можем использовать центростремительную силу, которая направлена к центру окружности и определяется как m * v² / r, где m — масса шарика, v — скорость шарика, r — радиус траектории в данном случае равен длине стержня.
Вычислим силу, используя формулу: F = m * v² / r
F = (0,5 кг) * (2 рад/сек)² / 1 м = 0,5 * 4 / 1 = 2 Н
Таким образом, сила, которую шарик оказывает на стержень в нижней точке траектории, составляет 2 Ньютонов.
Совет: Чтобы лучше понять данную тему, рекомендуется ознакомиться с законом сохранения момента импульса и изучить, как сила центростремительная сила связана со скоростью и радиусом движения.
Упражнение: Шарик массой 200 грамм вращается по окружности радиусом 0,5 метра со скоростью 3 м/с. Какую силу оказывает шарик на стержень в нижней точке траектории? (Ускорение силы тяжести равно 9,8 м/с²)