М
Молодежь
К
Компьютеры-и-электроника
Д
Дом-и-сад
С
Стиль-и-уход-за-собой
П
Праздники-и-традиции
Т
Транспорт
П
Путешествия
С
Семейная-жизнь
Ф
Философия-и-религия
Б
Без категории
М
Мир-работы
Х
Хобби-и-рукоделие
И
Искусство-и-развлечения
В
Взаимоотношения
З
Здоровье
К
Кулинария-и-гостеприимство
Ф
Финансы-и-бизнес
П
Питомцы-и-животные
О
Образование
О
Образование-и-коммуникации
500о
500о
04.12.2022 01:48 •  Физика

Однородный шар радиусом 15 см и массой 5 кг висит. Расстояние от точки крепления нити к стене до точки касания шара со стеной равно 30 см. Определите силу Т натяжения нити и силу N реакции стены.

👇
Ответ:
кирилл2124
кирилл2124
04.12.2022

3 I'll be all right. You needn't to worry about me. .. .

3 I'll be all right. You needn't to worry about me. .. .

Объяснение:

4,7(94 оценок)
Ответ:
Хорошо, давайте разберем эту задачу подробно.

Сначала рассмотрим схему этой задачи: есть шар, который висит на нити, а нить закреплена на стене. Дадим обозначения: T - сила натяжения нити, N - сила реакции стены.

Так как шар висит на нити, то на него действуют две силы: сила тяжести (Fг) и сила натяжения нити (T). По третьему закону Ньютона, эти две силы равны по модулю, но направлены в противоположные стороны.

Формула для силы тяжести: Fг = m * g, где m - масса шара (5 кг), g - ускорение свободного падения (значение округлим до 10 м/с^2 для упрощения вычислений).

Таким образом, сила тяжести равна: Fг = 5 кг * 10 м/с^2 = 50 Н.

Теперь рассмотрим треугольник, образованный нитью, стеной и горизонтальной поверхностью. Мы знаем, что расстояние от точки крепления нити к стене до точки касания шара со стеной равно 30 см. Обозначим это расстояние как L.

У нас есть два треугольника подобные (по теореме Фалеса): большой треугольник 1-2-3 и маленький треугольник 4-2-5.

С помощью подобия треугольников, мы можем написать отношение сторон: L/15 = (L + 0.30) / 30

Упростим это выражение: L * 30 = 15 * (L + 0.30)
30L = 15L + 4.5
15L = 4.5
L = 4.5 / 15
L = 0.30 м

Теперь, когда мы знаем длину нити (L), мы можем рассчитать силу натяжения нити (T). Мы можем использовать теорему Пифагора для нахождения длины прямоугольного треугольника 1-3-4.

L^2 = 15^2 - (L + 0.30)^2
L^2 = 225 - (0.30)^2
L^2 = 225 - 0.09
L^2 = 224.91
L = √224.91
L ≈ 14.992 м

Таким образом, сила натяжения нити (Т) равна F = m * a = m * v^2 / R,
где m - масса шара (5 кг), v - скорость шара (перпендикулярная нити), R - радиус окружности (по которой движется шар).

v = 2πR * f, где f - частота вращения шара (1/T), T - период колебаний.

из предыдущих уравнений: L = 2πR
R = L / (2π)
R = 14.992 / (2π)
R ≈ 2.384 м

f = 1/T, T = 2πR/v
T = 2π * 2.384 / 30
T ≈ 0.398 с

v = 2πR * f = 2π * 2.384 * 0.398 ≈ 5.97 м/с

Теперь подставим все в формулу для силы натяжения нити:
T = m * v^2 / R
T = 5 * (5.97)^2 / 2.384
T ≈ 75.576 Н

Итак, сила натяжения нити (Т) составляет примерно 75.576 Н.

Также, так как шар находится в состоянии равновесия и не движется в горизонтальном направлении, мы можем сказать, что сумма всех сил в горизонтальном направлении равна нулю. Это означает, что сила реакции стены (N) равна силе натяжения нити (T).

Таким образом, сила реакции стены (N) также равна примерно 75.576 Н.
4,5(37 оценок)
Проверить ответ в нейросети
Это интересно:
Новые ответы от MOGZ: Физика
logo
Вход Регистрация
Что ты хочешь узнать?
Спроси Mozg
Открыть лучший ответ