Шарик массой 100 г, подвешенный на нити 50 см, равномерно вращается в вертикальной плоскости скорости со скоростью 3 м/с. Каков вес шарика в верхней точке траектории?

m = 100 г = 0,1 кг.

g = 9,8 м/с^2.

L = 50 см = 0,5 м.

V = 3 м/с.

P - ?

Запишем 2 закон Ньютона для шарика при прохождении им нижней точки траектории: m *a = N - m *g, где m - масса шарика, a - центростремительное ускорение, N - сила упругости нити, m *g - сила тяжести.

Центростремительное ускорение, а определяется формулой: a = V^2/L, где V - скорость движения шарика, L - радиус окружности, в нашем случае длина нити.

N = m *a + m *g = m *(a + g) = m *(V^2/L + g).

Согласно 3 закону Ньютона сила натяжения нити равна весу шарика: P = N.

P = m *(V^2/L + g).

P = 0,1 кг *((3 м/с)^2/0,5 м + 9,8 м/с^2) = 2,78 Н.

ответ: вес шарика в нижней точке траектории составляет P = 2,78 Н.