Камень привязан к веревке и вращается по окружности (5 видео)

Камень привязан к веревке и вращается по окружности

Камень, привязанный к веревке, равномерно вращается в вертикальной плоскости. Найти массу m камня, если известно, что разность между максимальной и минимальной силами натяжения веревки ΔT = 10 H.

Решение:

На тело действуют три силы: сила тяжести, центростремительная сила, возникающая из-за вращения камня и сила натяжения нити. 2- й закон Ньютона запишется в виде:

где равнодействующая сила :

В верхней точке:

Проеция на ось Y :

В верхней точке, если камень проходит верхнюю точку не натягивая веревку, то

(1)

2- й закон Ньютона запишется в виде:

где равнодействующая сила:

Проеция на ось Y :

Сила натяжения с учётом (1):

Ответ:

Содержание

Камень привязан к веревке и движется по окружности в вертикальной плоскости. Одинаковы ли натяжения веревки в верхней и нижней точках?
Ваш ответ
решение вопроса
Похожие вопросы
Камень, подвешенный к потолку на веревке, движется в горизонтальной плоскости
Условие задачи:
Решение задачи:
Ответ: 1,9 с.
💡 Видео

Видео:Физика - движение по окружностиСкачать

Камень привязан к веревке и движется по окружности в вертикальной плоскости. Одинаковы ли натяжения веревки в верхней и нижней точках?

Видео:угловая и линейная скоростьСкачать

Ваш ответ

Видео:№ 1656 - Физика 7-9 класс Пёрышкин сборник задачСкачать

решение вопроса

Видео:Физика # 5. Кинематика. Движение по окружности. Куда кривая вывезетСкачать

Камень, подвешенный к потолку на веревке, движется в горизонтальной плоскости

Видео:Физика для чайников. Урок 5. Кинематика. Движение по окружностиСкачать

Условие задачи:

Камень, подвешенный к потолку на веревке, движется в горизонтальной плоскости по окружности, отстоящей от потолка на расстояние 90 см. Найти период обращения камня.

Задача №2.4.14 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Видео:Жёсткое падение с качелей, при попытки сделать солнышкоСкачать

Решение задачи:

На камень действуют две силы: это сила тяжести (mg) и сила натяжения нити (T_н) (индекс добавлен для того, чтобы не путать с периодом (T)). Оси координат и другие геометрические параметры вы можете видеть на схеме.

Тело неподвижно вдоль оси (y), применим первый закон Ньютона в проекции на эту ось:

В горизонтальной плоскости камень описывает окружность некоторого радиуса (R). Запишем второй закон Ньютона в проекции на ось (x):

Запишем формулу определения центростремительного ускорения (a_ц) через угловую скорость вращения (omega) и формулу связи последней с периодом обращения (T):

Таким образом, ускорение камня можно найти по формуле:

Равенство (2) примет вид:

Поделим равенство (1) на последнее, тогда:

Выразим нужный нам период обращения (T):

Глядя на схему видно, что тангенс угла (alpha) равен:

Если подставить это выражение в формулу (3), получим решение задачи в общем виде:

Переведем расстояние (h) в систему СИ:

Теперь считаем ответ:

[T = 2 cdot 3,14 cdot sqrt <frac<><>> = 1,9; с]

Видео:Урок 43. Криволинейное движение. Равномерное движение по окружности. Центростремительное ускорениеСкачать