Шарик массой 500 г., укреплённый на конце лёгкого стержня длиной 1 м., равномерно вращается в вертикальной плоскости с угловой скоростью 2 рад./с. с какой силой действует шарик на стержень в нижней точке траектории? ускорение силы тяжести 10м/с2.
Чтобы ответить на этот вопрос, нужно использовать законы динамики. Для начала, давайте выясним, какая сила действует на шарик, когда он вращается.
Когда шарик вращается равномерно, он испытывает центростремительную силу, направленную от центра вращения к шарику. Вертикальная составляющая этой силы будет направлена вниз.
Сила, действующая на шарик, определяется с помощью второго закона Ньютона: F = m * a, где F - сила, m - масса шарика, a - ускорение шарика.
Так как шарик движется по круговой траектории, его ускорение будет направлено в центр окружности и будет равно радиусу окружности, умноженному на квадрат угловой скорости шарика: a = r * (ω^2), где r - радиус окружности (длина стержня), ω - угловая скорость шарика.
В нашем случае угловая скорость равна 2 рад/с, а длина стержня равна 1 метру. Подставим эти значения в формулу ускорения и получим: a = 1 * (2^2) = 4 м/с^2.
Теперь можем найти силу, действующую на шарик, используя второй закон Ньютона: F = m * a = 0.5 кг * 4 м/с^2 = 2 Н.
Таким образом, шарик действует на стержень с силой 2 Н, направленной вниз.
Дано:
m=500 г
l=1 м
v=2 рад./с
g=10 м/с2
Найти: F-?
Решение:
По формуле нахождения силы Архимеда: F=m/(l*g*v)
F=500/(1*10*2)=500/20=25 Н.
Ответ: F=25H.
Когда шарик вращается равномерно, он испытывает центростремительную силу, направленную от центра вращения к шарику. Вертикальная составляющая этой силы будет направлена вниз.
Сила, действующая на шарик, определяется с помощью второго закона Ньютона: F = m * a, где F - сила, m - масса шарика, a - ускорение шарика.
Так как шарик движется по круговой траектории, его ускорение будет направлено в центр окружности и будет равно радиусу окружности, умноженному на квадрат угловой скорости шарика: a = r * (ω^2), где r - радиус окружности (длина стержня), ω - угловая скорость шарика.
В нашем случае угловая скорость равна 2 рад/с, а длина стержня равна 1 метру. Подставим эти значения в формулу ускорения и получим: a = 1 * (2^2) = 4 м/с^2.
Теперь можем найти силу, действующую на шарик, используя второй закон Ньютона: F = m * a = 0.5 кг * 4 м/с^2 = 2 Н.
Таким образом, шарик действует на стержень с силой 2 Н, направленной вниз.