Груз массой m подвешен на невесомой нерастяжимой нити в поле силы тяжести. Нить с грузом отклонили от вертикали на угол  и отпустили. Найти зависимость от угла  силы натяжения нити T в момент прохождения грузом положения равновесия. Построить график этой зависимости в интервале изменения угла  от 0 до 180 . (Решение → 2989)

Заказ №38697

Груз массой m подвешен на невесомой нерастяжимой нити в поле силы тяжести. Нить с грузом отклонили от вертикали на угол  и отпустили. Найти зависимость от угла  силы натяжения нити T в момент прохождения грузом положения равновесия. Построить график этой зависимости в интервале изменения угла  от 0 до 180 . Найти максимальную силу натяжения T . Ускорение свободного падения g  9.81 м/с 2 . Дано:

Решение:

m  3 кг g  9.81 м/с2 . Найти: mg T y → • h • mg → O A B T l Если положение равновесия шара принять за нулевой уровень потенциальной энергии, то при отклонении шара на угол  его потенциальная энергия становится равной: П  mgh . В положении равновесия эта энергия полностью превращается в кинетическую энергию: 2 2 m K  . По закону сохранения энергии: если в замкнутой системе не действуют силы, трения и силы сопротивления, то сумма кинетической и потенциальной энергии всех тел системы остается величиной постоянной   2 2 m mgh 2gh 2   По II закону Ньютона: В проекции на ось оу: центростремительное ускорение:

Груз массой m подвешен на невесомой нерастяжимой нити в поле силы тяжести. Нить с грузом отклонили от вертикали на угол  и отпустили. Найти зависимость от угла  силы натяжения нити T в момент прохождения грузом положения равновесия. Построить график этой зависимости в интервале изменения угла  от 0 до 180 .