Каково значение силы натяжения веревки, когда камень, массой 400 г, равномерно вращается в вертикальной плоскости
Каково значение силы натяжения веревки, когда камень, массой 400 г, равномерно вращается в вертикальной плоскости на веревке длиной 1 м со скоростью 2 м/с при прохождении верхней и нижней точек траектории?
Сверкающий_Гном 56
Чтобы найти значение силы натяжения веревки в данной задаче, необходимо использовать законы движения тела по окружности.Для начала определим известные данные:
- Масса камня m = 400 г = 0.4 кг,
- Радиус окружности, по которой движется камень R = 1 м,
- Скорость камня v = 2 м/с.
Так как камень движется по окружности, на него действует центростремительная сила (Fц). Значение этой силы связано с массой тела, радиусом окружности и скоростью его движения по формуле:
\[F_{ц} = \frac{{m \cdot v^2}}{R}\]
где Fц - центростремительная сила, m - масса камня, v - скорость камня, R - радиус окружности.
Подставляя известные значения в формулу, получаем:
\[F_{ц} = \frac{{0.4 \cdot (2^2)}}{1} = 1.6 \, \text{Н}\]
Так как в верхней и нижней точках траектории сила тяжести и сила натяжения веревки компенсируют друг друга, то значение силы натяжения веревки также равно 1.6 Н.