Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 4981
2017-11-12 
Шарик без трения соскальзывает по внутренней поверхности сферической чашки (рис.). При этом на него действуют сила тяжести $P$ и реакция опоры $Q$. Каковы бы ни были эти силы, их равнодействующая $F$, вообще говоря, не направлена вдоль радиуса к точке О — центру окружности обращения шарика.
Но ведь шарик описывает окружность. Значит, есть центростремительная сила. Но ею не является ни одна из сил, изображенных на рисунке, ни их равнодействующая. Где же центростремительная сила? Как разрешить парадокс?
Решение:
Если векторная сумма сил, приложенных к материальной точке, направлена под углом к вектору скорости ее движения, то, вообще говоря, скорость будет изменяться и по величине, и по направлению. Разложим силу тяжести $P$ (рис.) на радиальную $P_{1}$ и тангенциальную $F$ составляющие. Центростремительная сила создается разностью сил реакции $Q$ и составляющей $P_{1}$. Численное значение реакции $Q$ можно определить из уравнения
$\frac{mv^{2}}{R} = Q - P_{1}$.
Шарик без трения соскальзывает по внутренней поверхности сферической чашки (рис.). При этом на него действуют сила тяжести $P$ и реакция опоры $Q$. Каковы бы ни были эти силы, их равнодействующая $F$, вообще говоря, не направлена вдоль радиуса к точке О — центру окружности обращения шарика.
Но ведь шарик описывает окружность. Значит, есть центростремительная сила. Но ею не является ни одна из сил, изображенных на рисунке, ни их равнодействующая. Где же центростремительная сила? Как разрешить парадокс?
Решение:
Если векторная сумма сил, приложенных к материальной точке, направлена под углом к вектору скорости ее движения, то, вообще говоря, скорость будет изменяться и по величине, и по направлению. Разложим силу тяжести $P$ (рис.) на радиальную $P_{1}$ и тангенциальную $F$ составляющие. Центростремительная сила создается разностью сил реакции $Q$ и составляющей $P_{1}$. Численное значение реакции $Q$ можно определить из уравнения
$\frac{mv^{2}}{R} = Q - P_{1}$.
