Какова сила, с которой шарик действует на стержень в нижней точке его траектории, если шарик массой 500 г прикреплен

  • 11
Какова сила, с которой шарик действует на стержень в нижней точке его траектории, если шарик массой 500 г прикреплен на конце легкого стержня длиной 1 м и равномерно вращается в вертикальной плоскости с угловой скоростью 2 рад/с? Ускорение свободного падения равно 10 м/с².
Светлый_Ангел
21
Для решения данной задачи, мы можем воспользоваться вторым законом Ньютона, который гласит, что сила, действующая на тело, равна произведению его массы на ускорение.

В данной задаче, шарик движется в вертикальной плоскости по окружности радиусом 1 метр с угловой скоростью 2 рад/с. Мы также знаем, что угловое ускорение равно производной угловой скорости по времени.

Для нахождения силы, с которой шарик действует на стержень в нижней точке траектории, сначала найдем величину и направление ускорения шарика.

Ускорение шарика можно получить как произведение радиуса окружности (1 метр) на квадрат угловой скорости (2 рад/с) и направлено оно к центру окружности. Таким образом, ускорение равно 4 м/с² и направлено вверх.

Теперь воспользуемся вторым законом Ньютона, подставив полученные значения:

\[F = m \cdot a\]

Где \(F\) - сила, действующая на шарик, \(m\) - масса шарика (0.5 кг) и \(a\) - ускорение шарика (4 м/с²).

\[F = 0.5 \cdot 4\]

\[F = 2\, \text{Н}\]

Таким образом, сила, с которой шарик действует на стержень в нижней точке его траектории, равна 2 Ньютонa.