1. Физика
  2. Массивный шарик, привязанный

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

sasha33427 sasha33427    3   15.08.2019 08:40    7

Ответы
kkatya3082 kkatya3082  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)}
ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Физика
ДианаИванова11 ДианаИванова11  30.11.2020 10:43
Решите задачку по физике уже скидывать учителю надо​...
10ЛК 10ЛК  30.11.2020 10:44
Сколько энергии выделится при кристализации и охлаждении от температуры плавления до 79 град. цельсия. Железной пластинки размером 5×6×12см Сос сижу на кр...
хХхмхХх хХхмхХх  18.08.2019 06:20
На силу масса земли составляла 5,976*10(в 24 степени), масса луны 7,35*10(в 22 степени) расстояние от луны до земли 3,844*10(в 8 степени) найти силу действующую между...
vava4849 vava4849  03.12.2020 14:27
Объем спирта 0,7 литра, вес 560 г. Найдите плотность спирта. Это в кубических метрах Повернуть на килограмм...
Magster Magster  03.12.2020 14:27
Через невесомый блок перекинута легкая нерастяжи- мая нить, к одному концу которой привязан грузмассой my s 100 г, к другомугруз массой т2 = 200 г(рис. 62), с каким...
Мадам44444444 Мадам44444444  03.12.2020 14:27
Чему равна плотность жидкости, 0,2 м3 имеет массу 50 кг?...
nadiakrasavtze nadiakrasavtze  03.12.2020 14:27
Почему в сдвс нет свечи зажигания ? (СДВС-судовые двигатели внутреннего сгорания)...
zimogo121 zimogo121  03.12.2020 14:27
два потяги рухаються назустріч один одному з швидкостями 20 м /с і 15 м/с. Пасажир першого потяга зафіксував що другий потяг проїхав повз нього протягом 15 с. яка довжина...
PUPOK2101 PUPOK2101  03.12.2020 14:27
По братски с физикой какой объем нефти сгорел ,если выделилось 74 МДж энергии (удельная теплота сгорания нефти 44•10⁶ Дж/кг; плотность нефти 800 кг/м³)​...
Yuliya0264 Yuliya0264  03.12.2020 14:27
Движущееся вдоль некоторой прямой со скоростью v = 0,6с радиоактивное ядро испустило частицу. В собственной системе отсчета ядра скорость частицы v = 0,3с направлена...

Популярные вопросы