Качественная задача №15

Просмотров 5 Комментарии 0

Маленький шарик, подвешенный к потолку на лёгкой нерастяжимой нити, совершает колебания в вертикальной плоскости. Максимальное отклонение нити от вертикали составляет угол $α =60∘$ . Сделайте рисунок с указанием сил, приложенных к шарику в тот момент, когда шарик движется влево-вверх, а нить образует угол $β = 30∘$ с вертикалью (см. рисунок). Покажите на этом рисунке, куда направлено в этот момент ускорение шарика (по нити, перпендикулярно нити, внутрь траектории, наружу от траектории). Ответ обоснуйте. Сопротивление воздуха не учитывать.

1) Сделаем рисунок с расстановкой всех сил

На шарик действует сила тяжести $mg$ , сила натяжения нити $T$ .

2) Также у шарика при $v ⁄= const$ есть центростремительное $aц$ и тангенциальное ускорение $aτ$ . Причем тангенциальное ускорение направлено к положению равновесия и равно $gsinβ$ , а центростремительное ускорение направлено в центр.
3) Ускорение тела будет векторное сложение тангенциального и центростремительного ускорений

⃗a = ⃗aц+ ⃗aτ

Значит ускорение направлено под некоторым углом правее внутрь траектории.