• изначально шарик на высоте 3R обладал только потенциальной энергией. затем, достигнув верхнего конца мертвой петли, шарик стал обладать кинетической энергией и потенциальной 2R. запишем закон сохранения энергии
3 mgR = (m v²)/2 + 2 mgR,
mgR = (m v²)/2,
v² = 2 gR.
• запишем уравнение динамики для шарика в верхней точке мертвой петли
N + mg = ma,
N = m (a - g),
N = m ((2gR)/R - g),
N = mg = 1 H
○ так как сила нормальной реакции опоры равна по 3 закону Ньютона силе нормального давления (весу), то N = P = 1 H
Закон сохранения энергии. РАбота силы тяги была потрачена на : а) разгон тела, б) преодоление действия силы трения. Работа на разгон тела была потрачена на изменение кинетической энергии тела от нуля до значения, которое определяется массой тела и его конечной скоростью: Ек=m*v2/2. Таким образом, А = Ек + Атр. Отсюда: Атр:=А-Ек=А-m*v2/2. Подставляем, преобразовывая кДж в Дж (120 кДж= 120 000 Дж), км/ч в м/с (36 км/ч = 10 м/с), тонны в кг (2 тонны = 2000 кг): Атр=120 000 - 2000*100/2=120 000 - 100 000 = 20 000 Дж. ответ: Работа силы трения: 20 000 Дж или 20 кДж.
