Шарик радиусом r подвешен на нити длиной l к вертикальному стержню проходящему через центр основания циллиндра радиусом r. система во вращение. определите при какой минимальной угловой скорости вращения w0 шарик перестает давить на цилиндр

domnet domnet    1   07.10.2019 15:01    393

Ответы
weloyda weloyda  14.01.2024 19:55
Хорошо, давайте разберем эту задачу пошагово.

1. Вначале, чтобы ответить на вопрос, нужно понять, что значит "шарик перестает давить на цилиндр". Это означает, что сила, с которой шарик давит на цилиндр, становится нулевой.

2. Чтобы найти эту силу, мы можем использовать второй закон Ньютона: F = m*a, где F - сила, m - масса тела, a - ускорение тела.

3. Массу шарика (m) мы можем найти, используя формулу для объема шара: V = (4/3)*π*r^3, где V - объем, π - число пи (примерное значение 3.14), r - радиус шара.

4. Для того чтобы выразить массу шарика через его плотность (ρ), мы можем воспользоваться следующей формулой: m = ρ*V.

5. Теперь обратимся к уравнению движения шарика по окружности. Мы можем записать это уравнение следующим образом: ma = m*r*w^2, где m - масса шарика, a - радиальное ускорение шарика, r - радиус окружности, по которой движется шарик, w - угловая скорость вращения шарика.

6. Подставив значение массы шарика из пункта 4 получим уравнение: ρ*V*a = ρ*V*r*w^2.

7. Так как объем шара и плотность шара не меняются, мы можем сократить эти величины и получим a = r*w^2.

8. Заметим, что радиальное ускорение шарика будет направлено от центра окружности (то есть от вертикального стержня к шарику).

9. Когда шарик перестает давить на цилиндр, значит радиальное ускорение шарика равно нулю, т.е. a = 0. Подставим это значение в уравнение a = r*w^2 и получим r*w0^2 = 0.

10. Так как радиус окружности (r) не может быть нулевым, получаем w0 = 0.

Ответ: Минимальная угловая скорость вращения шарика, при которой он перестает давить на цилиндр, равна нулю.
ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Физика