Указания к работе: 1.Надуйте два воздушных шарика и подвесьте их на длинной нити к лапке штатива (рис.1). К этой же лапке подвесьте отвес.
2.Потрите по очереди шарики шерстяной тканью. 3.Определите угол отклонения нитей шаров от вертикали.
4.Перевесьте один из шаров к лапке второго штатива.
5. Отдалите штативы друг от друга так, чтобы точки крепления нитей шаров находились на расстоянии 10 см. Определите угол отклонения нитей от вертикали.
6.Отдалите точки крепления еще на 10 см и вновь определите угол отклонения нити от вертикали.
7. Повторите опыт несколько раз, заполните таблицу:
№ опыта 1 2 3 4 5 6 7
Расстояние между точками крепления, R, см 0 10 20 30 40 50 60
Угол отклонения от вертикали, α в градусах
ответ:Максимальное натяжение нити при вращении шарика в вертикальной плоскости (при минимальном центростремительном ускорении, с которым вращение ещё возможно) равно весу шарика в нижней точке траектории.
R₁ = m(g+a) где a - центростремительное ускорение.
В верхней точке траектории при минимальной скорости, обеспечивающей круговую траекторию шарика
R₂ = 0 = m(g-a)
значит, минимальное значение центростремительного ускорения равно g
a = g
Следовательно, нить должна выдерживать натяжение, равное удвоенному весу покоящегося шарика:
R₁ = m(g+g) = 2mg = 2*0.5*10 = 10 Н
Нить должна выдерживать силу натяжения не менее H10