Шарик подвешен на нити длиной 1 м. Шарик расположили так, что он начал двигаться равномерно по окружности в горизонтальной плоскости с периодом 1,57 с. При этом угол, образованный нитью с вертикалью, равен П/6 рад. Определите линейную скорость и центростремительное ускорение при движении шарика по окружности.
Для решения этой задачи нам нужно использовать формулы для центростремительного ускорения и линейной скорости.
Центростремительное ускорение a_c можно вычислить по формуле:
a_c = v^2 / r,
где v - линейная скорость шарика, r - радиус окружности.
Радиус окружности можно определить через угол, образованный нитью с вертикалью, и длину нити:
r = l * sin(угол),
где l - длина нити, угол = П/6 рад.
Линейная скорость v можно найти по формуле:
v = 2 r π / T,
где T - период движения шарика вокруг окружности.
Подставляем известные значения:
r = 1 m sin(П/6) ≈ 0,5 м,
v = 2 0,5 * π / 1,57 ≈ 3,2 м/c.
Теперь можем найти центростремительное ускорение:
a_c = 3,2^2 / 0,5 ≈ 20,5 м/c^2.
Итак, линейная скорость шарика составляет около 3,2 м/с, а центростремительное ускорение примерно 20,5 м/с^ and ы.