Для решения этой задачи будем использовать уравнение равновесия силы тяжести и центробежной силы, действующей на шарик.
где v - скорость движения, r - радиус окружности.
Переведем скорость из м/c в м/с:υ = 108 * 1000 / 3600 = 30 м/с.
Теперь найдем ускорение:a = 30^2 / r.
где m - масса шарика, g - ускорение свободного падения.
Подставляем значения и находим ускорение:0,1 9,8 sin(30) = 0,1 30^2 / r,0,1 4,9 0.5 = 0,1 900 / r,0,49 = 90 / r,r = 90 / 0,49 ≈ 183,67 м.
где T - сила натяжения нити.
Подставляем значения и находим силу натяжения:T = 0,1 30^2 / 183,67 + 0,1 9,8 cos(30),T = 0,1 30^2 / 183,67 + 0,1 9,8 √3 / 2,T ≈ 5,50 + 0,1 9,8 √3 / 2 ≈ 5,50 + 0,1 9,8 1,732 / 2 ≈ 5,50 + 0,1 * 16,992 / 2 ≈ 5,50 + 1,70 ≈ 7,20 Н.
Для решения этой задачи будем использовать уравнение равновесия силы тяжести и центробежной силы, действующей на шарик.
Найдем ускорение центробежной силы. Для этого воспользуемся формулой:a = v^2 / r,
где v - скорость движения, r - радиус окружности.
Переведем скорость из м/c в м/с:
υ = 108 * 1000 / 3600 = 30 м/с.
Теперь найдем ускорение:
Запишем уравнение равновесия сил:a = 30^2 / r.
m g sin(30) = m * a,
где m - масса шарика, g - ускорение свободного падения.
Подставляем значения и находим ускорение:
Найдем силу натяжения нити. Для этого воспользуемся уравнением:0,1 9,8 sin(30) = 0,1 30^2 / r,
0,1 4,9 0.5 = 0,1 900 / r,
0,49 = 90 / r,
r = 90 / 0,49 ≈ 183,67 м.
T = m a + m g * cos(30),
где T - сила натяжения нити.
Подставляем значения и находим силу натяжения:
T = 0,1 30^2 / 183,67 + 0,1 9,8 cos(30),
T = 0,1 30^2 / 183,67 + 0,1 9,8 √3 / 2,
T ≈ 5,50 + 0,1 9,8 √3 / 2 ≈ 5,50 + 0,1 9,8 1,732 / 2 ≈ 5,50 + 0,1 * 16,992 / 2 ≈ 5,50 + 1,70 ≈ 7,20 Н.