Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 13389
2020-02-20 
На наклонной плоской поверхности, составляющей угол $\alpha = 60^{ \circ}$ с горизонтом, находится небольшая плоская шайба массой $m = 0,5 кг$, прикрепленная легкой нитью длиной $L = 1 м$ к точке на этой поверхности. Шайбу толкают вдоль поверхности так, что нить оказывается натянутой и скорость шайбы перпендикулярна нити. В некоторый момент шайба имеет горизонтальную скорость $v = 2 м/с$. Каково по величине ускорение шайбы в этот момент? Каким может быть натяжение нити в этот момент? Коэффициент трения шайбы о поверхность $\mu = 0,6$. Ускорение свободного падения $g = 10м/с^{2}$.
Решение:
Поскольку скорость шайбы в рассматриваемый момент времени горизонтальна, шайба находится либо в верхней, либо в нижней точке окружности, по которой движется. Поперечная, по отношению к скорости, составляющая ускорения равна
$a_{1} = \frac{v^{2} }{L} = 4 м/с^{2}$.
Эта составляющая ускорения в верхней точке не может быть меньше $g \sin \alpha = 8,7 м/с^{2}$, следовательно, шайба проходит нижнюю точку. Продольная составляющая ускорения шайбы обеспечивается силой трения и равна
$a_{2} = \mu g \cos \alpha = 3 м/с^{2}$.
Полное ускорение имеет величину
$a = \sqrt{a_{1}^{2} + a_{2}^{2}} = 5 м/с^{2}$.
Натяжение нити в этот момент равно
$F = \frac{mv^{2}}{L} + mg \sin \alpha = 6,35 Н$.
На наклонной плоской поверхности, составляющей угол $\alpha = 60^{ \circ}$ с горизонтом, находится небольшая плоская шайба массой $m = 0,5 кг$, прикрепленная легкой нитью длиной $L = 1 м$ к точке на этой поверхности. Шайбу толкают вдоль поверхности так, что нить оказывается натянутой и скорость шайбы перпендикулярна нити. В некоторый момент шайба имеет горизонтальную скорость $v = 2 м/с$. Каково по величине ускорение шайбы в этот момент? Каким может быть натяжение нити в этот момент? Коэффициент трения шайбы о поверхность $\mu = 0,6$. Ускорение свободного падения $g = 10м/с^{2}$.
Решение:
Поскольку скорость шайбы в рассматриваемый момент времени горизонтальна, шайба находится либо в верхней, либо в нижней точке окружности, по которой движется. Поперечная, по отношению к скорости, составляющая ускорения равна
$a_{1} = \frac{v^{2} }{L} = 4 м/с^{2}$.
Эта составляющая ускорения в верхней точке не может быть меньше $g \sin \alpha = 8,7 м/с^{2}$, следовательно, шайба проходит нижнюю точку. Продольная составляющая ускорения шайбы обеспечивается силой трения и равна
$a_{2} = \mu g \cos \alpha = 3 м/с^{2}$.
Полное ускорение имеет величину
$a = \sqrt{a_{1}^{2} + a_{2}^{2}} = 5 м/с^{2}$.
Натяжение нити в этот момент равно
$F = \frac{mv^{2}}{L} + mg \sin \alpha = 6,35 Н$.
