Плоское тело массой 1 кг скользит по круговому желобу, расположенному в вертикальной плоскости. с какой силой давит тело на желоб в наинизшей точке, если оно опущено из точки а, находящейся по горизонтальной оси желоба, без начальной скорости? ​

Добрый день! Давайте рассмотрим ваш вопрос по шагам, чтобы изложить решение максимально понятно для школьника.

Для начала, для того чтобы найти силу, с которой тело давит на желоб в наинизшей точке, нам понадобится использовать законы сохранения энергии.

Шаг 1: Определение положения начальной точки

Первым шагом нам нужно понять, где находится начальная точка (точка а) по горизонтальной оси желоба. Поскольку в условии сказано, что тело опущено из этой точки без начальной скорости, значит, что в начальной точке кинетическая энергия тела равна нулю.

Шаг 2: Определение положения конечной точки

Следующим шагом мы должны понять, какие будут конечная точка и конечная высота тела. Поскольку это плоское тело, оно будет скользить по желобу без трения, и мы можем предположить, что энергия тела сохраняется во время движения.

Шаг 3: Закон сохранения полной механической энергии

Для этого мы can используем закон сохранения полной механической энергии, который гласит: полная механическая энергия в начальной точке равна полной механической энергии в конечной точке.

Полная механическая энергия в начальной точке включает в себя потенциальную энергию (mgh), где m - масса тела, g - ускорение свободного падения, h - начальная высота.

Полная механическая энергия в конечной точке, где кинетическая энергия равна нулю, будет состоять только из потенциальной энергии (mgh), где h - конечная высота.

Таким образом, по закону сохранения энергии, эти две энергии должны быть равны.

mgh(начальная) = mgh(конечная)

Шаг 4: Применение закона сохранения энергии к нашим значениям

Мы знаем, что масса тела (m) равна 1 кг, ускорение свободного падения (g) примерно равно 9,8 м/с^2.

Теперь нам нужно выразить начальную высоту (h(начальная)) и конечную высоту (h(конечная)) через заданные значения.

Поскольку тело опущено из начальной точки без начальной скорости, у нас нет других значений, кроме массы тела. Поэтому мы не можем найти начальную высоту (h(начальная)) непосредственно.

Шаг 5: Нахождение конечной высоты

Однако мы можем найти конечную высоту (h(конечная)) через используемое понятие консервативной силы. В нашем случае сила тяжести будет консервативной силой.

Конечная высота будет равна нулю, поскольку это наименьшая точка желоба. Таким образом, h(конечная) = 0.

Шаг 6: Решение уравнения

Теперь, используя значения, которые мы имеем, мы можем решить уравнение с законом сохранения энергии:

mgh(начальная) = mgh(конечная)

1кг * g * h(начальная) = 1кг * g * 0

Так как h(конечная) = 0, мы можем упростить уравнение:

g * h(начальная) = 0

Так как g ≠ 0, у нас есть:

h(начальная) = 0

Шаг 7: Определение силы, с которой тело давит на желоб

Теперь мы можем перейти к ответу на ваш вопрос. Сила, с которой тело давит на желоб в наинизшей точке, будет равна весу тела (выразив его через массу тела и ускорение свободного падения):

Сила = масса * ускорение свободного падения

Сила = 1 кг * 9,8 м/с^2

Сила = 9,8 Н

Таким образом, сила, с которой тело давит на желоб в наинизшей точке, равна 9,8 Н (ньютонов).