Яким є натяг стрижня у момент, коли вантаж проходить верхню точку траєкторії? Вантаж має масу 20 г і знаходиться

Космическая_Чародейка

21

Давайте решим данную задачу. Чтобы найти натяг стрижня в момент, когда груз проходит верхнюю точку траектории, мы можем использовать закон сохранения энергии. В данном случае, энергия груза равна сумме его потенциальной энергии и кинетической энергии.

Для начала определим потенциальную энергию груза в момент, когда он находится в верхней точке траектории. Потенциальная энергия груза в данном случае будет равна произведению его массы на ускорение свободного падения и высоту подъёма. Высота подъёма равна длине стрижня, на котором находится груз, т.е. 40 см (или 0,4 м).

Потенциальная энергия груза:
\[E_{\text{п}} = m \cdot g \cdot h\]
\[E_{\text{п}} = 0,02 \, \text{кг} \cdot 9,8 \, \text{м/с}^2 \cdot 0,4 \, \text{м}\]

Затем определяем кинетическую энергию груза в момент верхней точки его траектории. В данном случае, кинетическая энергия груза будет равна нулю, так как в момент верхней точки груз находится в покое.

Кинетическая энергия груза:
\[E_{\text{к}} = 0\]

Так как энергия сохраняется, потенциальная энергия груза равна его кинетической энергии. Используя этот факт, мы можем записать следующее уравнение:

\[m \cdot g \cdot h = E_{\text{к}}\]
\[0,02 \, \text{кг} \cdot 9,8 \, \text{м/с}^2 \cdot 0,4 \, \text{м} = E_{\text{к}}\]

Теперь мы можем найти натяг стрижня в момент, когда груз проходит верхнюю точку траектории. Натяг стрижня равен разности между силой тяжести, действующей на груз, и силой натяжения стрижня.

Мы знаем, что сила тяжести равна произведению массы груза на ускорение свободного падения (9,8 м/с^2). Сила натяжения стрижня, в свою очередь, равна нулю в момент верхней точки траектории.

Натяг стрижня:
\[T = m \cdot g - 0\]
\[T = 0,02 \, \text{кг} \cdot 9,8 \, \text{м/с}^2\]

Итак, натяг стрижня в момент, когда груз проходит верхнюю точку траектории, равен 0,196 Н (Ньютона).

[bold]Ответ:[bold] Натяг стрижня в момент, когда груз проходит верхнюю точку траектории, равен 0,196 Н.