Два тела массой m=400 г каждое, связанные нитью длиной L=80 см, движутся со скоростью V=4 м/с, направленной перпендикулярно нити, по гладкому горизонтальному столу. Середина нити натыкается на вбитый в стол гвоздь. Какова сила натяжения нити сразу после этого? Ответ дать в Ньютонах, округлив до целых.
Для решения этой задачи мы можем воспользоваться законом сохранения энергии. Когда центр масс нити начнет двигаться по окружности радиусом L/2 вокруг гвоздя, кинетическая энергия тел будет преобразована в потенциальную энергию нити.
Из закона сохранения энергии: 1/2 m V^2 = m g L/2, где m = 0.4 кг, V = 4 м/c, g = 9.8 м/c^2, L = 0.8 м.
Подставляем значения: 1/2 0.4 4^2 = 0.4 9.8 0.8 / 2, 8 = 3.92, F = 4 Н.
Таким образом, сила натяжения нити сразу после натыкания на гвоздь составляет 4 Н.
Для решения этой задачи мы можем воспользоваться законом сохранения энергии. Когда центр масс нити начнет двигаться по окружности радиусом L/2 вокруг гвоздя, кинетическая энергия тел будет преобразована в потенциальную энергию нити.
Из закона сохранения энергии:
1/2 m V^2 = m g L/2,
где m = 0.4 кг, V = 4 м/c, g = 9.8 м/c^2, L = 0.8 м.
Подставляем значения:
1/2 0.4 4^2 = 0.4 9.8 0.8 / 2,
8 = 3.92,
F = 4 Н.
Таким образом, сила натяжения нити сразу после натыкания на гвоздь составляет 4 Н.