Каков модуль скорости шарика в его нижней точке траектории, если он массой 10 грамм подвешен на легкой нити и

Каков модуль скорости шарика в его нижней точке траектории, если он массой 10 грамм подвешен на легкой нити и отклонен от вертикального положения на угол α = 45°, а затем отпущен без начального импульса? Сопротивление воздуха не учитывать.
Тема: Модуль скорости шарика в нижней точке траектории

Объяснение:
Чтобы решить данную задачу, мы можем использовать закон сохранения механической энергии для системы шарика и нити.

В этой задаче шарик отклоняется от вертикального положения и отпускается без начального импульса. Таким образом, энергию изначально можно считать равной потенциальной энергии в точке отклонения.

В нижней точке траектории потенциальная энергия шарика переходит полностью в его кинетическую энергию.

Масса шарика составляет 10 грамм, что равно 0,01 кг, а угол α = 45°.

Запишем закон сохранения энергии:
Потенциальная энергия в начальной точке = Кинетическая энергия в нижней точке
m * g * h = 1/2 * m * v^2

где m — масса шарика, g — ускорение свободного падения, h — высота отклонения, v — модуль скорости шарика

Выразим v:
v = sqrt(2 * g * h)

Подставим известные значения:
v = sqrt(2 * 9.8 м/с^2 * h)

Пример использования:
Пусть высота отклонения шарика равна 1 метру.
v = sqrt(2 * 9.8 м/с^2 * 1 м) = sqrt(19.6) м/с ≈ 4.42 м/с

Совет:
Для лучшего понимания данного материала, рекомендуется ознакомиться с основами закона сохранения механической энергии и формулами кинематики.

Упражнение:
Найдите модуль скорости шарика в нижней точке траектории, если высота отклонения равна 3 метрам.

Твой друг не знает ответ? Расскажи!