Задание № 18543

Небольшой шарик массой m = 2 кг подвешен на нити. Шарик отвели в сторону так, что нить приняла горизонтальное положение, и отпустили. Определите угол между нитью и вертикалью, при котором нить оборвется. Нить выдерживает максимальное натяжение Tmax = 30 Н. Ускорение свободного падения g = 10 м/с2.


Решать другие задания по теме: Механика. Расчетная задача

Показать ответ
Комментарий:

В момент обрыва сумма центробежной силы и силы тяжести равны максимальному напряжению нити: [math]T=F_{цб}+mgcos\alpha[/math];

[math]F_{цб}=\frac{mV^2}r[/math], где r - длина нити.

Кинетическая энергия равна потенциальной относительно точки разрыва нити:

[math]\frac{mV^2}2=mgh[/math]; где [math]h=rcos\alpha[/math];

[math]V^2=2grcos\alpha[/math];

[math]T=\frac{2mgrcos\alpha}r+mgcos\alpha[/math];

[math]cos\alpha=\frac T{3mg}=\frac12[/math];

[math]\alpha=60^0[/math].

 Ответ:

Нашли ошибку в задании? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.