Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 11035
2019-10-23 
Ребенок, едущий в поезде, держит за ниточку длиной 1 м шар, наполненный гелием. Поезд мчится со скоростью 100 км/час по искривленному дугой пути радиусом 3 км.
а) Каков угол отклонения нити от вертикали?
б) На приведенном внизу рисунке отметьте направление проекции нити в горизонтальной плоскости.
Решение:
а) Плотность гелия составляет примерно $1/7$ плотности воздуха. Поскольку шар находится в воздухе, простой путь решения задачи состоит в следующем: считать плотность шара равной $-6/7 \rho_{возд}$ и не обращать в дальнейшем внимания на присутствие воздуха. Действующее ускорение «свободного падения» шара равно в этом случае $-6/7g$, а центробежное ускорение $-6a/7$, причем
$a = \frac{v^{2} }{R} = \frac{100^{2} \cdot 10^{5} }{3 \cdot 3600^{2} } = 25,7 см/с^{2}$.
Следовательно,
$tg \theta = \frac{ - \frac{6}{7}a }{ - \frac{6}{7}g } = \frac{a}{g} = \frac{v^{2} }{gR} = \frac{25,7}{981} = 0,0262$,
или
$\theta = arctg 0,0262 \approx 1^{ \circ}30^{ \prime}$.
б) К центру кривизны пути.
Ребенок, едущий в поезде, держит за ниточку длиной 1 м шар, наполненный гелием. Поезд мчится со скоростью 100 км/час по искривленному дугой пути радиусом 3 км.
а) Каков угол отклонения нити от вертикали?
б) На приведенном внизу рисунке отметьте направление проекции нити в горизонтальной плоскости.
Решение:
а) Плотность гелия составляет примерно $1/7$ плотности воздуха. Поскольку шар находится в воздухе, простой путь решения задачи состоит в следующем: считать плотность шара равной $-6/7 \rho_{возд}$ и не обращать в дальнейшем внимания на присутствие воздуха. Действующее ускорение «свободного падения» шара равно в этом случае $-6/7g$, а центробежное ускорение $-6a/7$, причем
$a = \frac{v^{2} }{R} = \frac{100^{2} \cdot 10^{5} }{3 \cdot 3600^{2} } = 25,7 см/с^{2}$.
Следовательно,
$tg \theta = \frac{ - \frac{6}{7}a }{ - \frac{6}{7}g } = \frac{a}{g} = \frac{v^{2} }{gR} = \frac{25,7}{981} = 0,0262$,
или
$\theta = arctg 0,0262 \approx 1^{ \circ}30^{ \prime}$.
б) К центру кривизны пути.
