Шарик массой m, подвешенный на нитке, отклоняют от положения равновесия на угол 90 и отпускают. Какая максимальная сила натяжения F нити?

Tmax=3mg

Максимальная сила натяжения при cosα=1

α=0 шарик находится подвешенным на вертикально расположенной нити

Объяснение:

Найдем скорость шарика в этом положении через закон сохранения энергии. Выберем нуль потенциальной энергии в самой нижней точке траектории шарика, тогда:

mgH=mυ2²+mgh

mgl(1–cosα)=mυ2²+mgl(1–cosφ)

Так как по условию α=90∘, то cosα=0. Выразим квадрат скорости:

mgl=mυ2²+mgl–mglcosφ

T=m(g⋅cosφ+2glcosφl)

T=3mgcosφ