Войти Регистрация Спроси ai-bota

Массивный шарик, привязанный нитью к потолку, вращается по окружности в горизонтальной плоскости так, что нить подвеса описывает в пространстве конус. угол между вертикалью и нитью подвеса равен 18 градусов . кинетическая энергия шарика равна ek=8,6 дж при вращении относительное увеличение длины нити подвеса составляет δ=ℓ−ℓ0/ℓ0=10%, где ℓ0 - длина нити в не растянутом состоянии. найдите потенциальную энергию растянутой нити. ответ представить в джоулях. ускорение свободного падения считать равным g=9,8 м/с^2

Ответ:

марина1925

04.10.2020 20:43

Если длина нити ℓ, то радиус вращения равен из геометрии ℓ*sinα. Запишем второй закон Ньютона (проекция силы упругости нити T*sinα)

$m\frac{v^2}{l\sin\alpha} = T\sin\alpha\\\\
m\frac{v^2}{2} = 0.5Tl\sin^2\alpha = E_k$

Вспомним что T = k(ℓ-ℓ₀) где k - коэффициент упругости нити

$0.5k(l-l_0)l\sin^2\alpha = E_k\\\\
k = \frac{2E_k}{l(l-l_0)\sin^2\alpha}\\\\$

Найдем потенциальную энергию

$E_p = \frac{k(l-l_0)^2}{2} = \frac{E_k(l-l_0)^2}{l(l-l_0)\sin^2\alpha} = E_k\frac{(l-l_0)/l}{\sin^2\alpha} = \\\\
\frac{E_k}{\sin^2\alpha}\frac{l-l_0}{l_0}\frac{l_0}{l} = \frac{E_k}{\sin^2\alpha}\delta(l/l_0)^{-1} = \frac{E_k}{\sin^2\alpha}\delta(1+\delta)^{-1} = \\\\ \frac{E_k\delta}{\sin^2\alpha(1+\delta)}$

0,0(0 оценок)

Популярные вопросы: Физика

dianaism38

21.04.2023 00:34

Тип источника света и примеры...

elizabethniall

27.06.2022 05:02

Какова мощность лампы 40вт на напряжение 120в? ...

nazarm378

06.02.2022 02:42

Шайба покатилась на гладком клине на высоте h=10см. клин может скользить по гладкой горизонтальной поверхности. чему будет равна скорость шайбы после того, как она начнёт...

RitaSolinoviskay234

23.05.2020 21:39

Рассчитайте скорость ящика с пулей сразу после остановки пули в песке и скорость пули, если ящик поднялся до остановки на высоту 20 см. g=10м/с^2. массы ящика и пули...

Алтынбек05

02.08.2021 00:30

Сколько протонов и нейтронов содержит ядро атома? ...

Annalmak

27.11.2021 00:17

Определить ширину запрещенной зоны ,если его проводимость при нагревании от 0 до 100 с увеличилась в 8,3 раза?...

anastasia1231234

28.04.2023 12:42

Различия и сходства отражения света и преломления света...

stepabogocev37

27.02.2021 23:14

1.на оловянный брусок действует сила тяжести, равная 14,6 кн. при погружении его в спирт динамометр показал вес 13 кн. чему равна выталкивающая сила, действующая на брусок?...

noskova2012

19.08.2021 16:03

Решить . . вычислите обьем сплава, изготовленного из 57,9 г золота и 35,6 г меди(ответ выразите в см^3, р золота=19300 кг/м^3, р меди=8900кг/м^3)...

2005161718

23.05.2020 21:36

7класс определите полную миханическую энергию тела, скорость которая 3 м/с масса 300г, а высота с которой оно упало 160 см...

Полный доступ

Позволит учиться лучше и быстрее. Неограниченный доступ к базе и ответам от экспертов и ai-bota Оформи подписку