Присоединиться

11 класс·высокий уровень

Какую кинетическую энергию приобрел грузик к концу раскрутки

Условие

К верхнему концу тонкого вертикального вала, установленного на неподвижном столе, на невесомой нерастяжимой нити длиной l = 20 см подвешен маленький грузик массой m = 10 г. Вал с грузиком на нити можно вращать вокруг вертикальной оси при помощи электропривода. Вал медленно раскрутили до угловой скорости ω = 10 с⁻¹. Какую кинетическую энергию приобрел грузик к концу раскрутки системы?Какие законы Вы использовали для описания движения грузика? Обоснуйте их применимость к данному случаю.

Рисунок к задаче

Ответ

Ответ и полный разбор откроются после входа

Посмотреть ответ

Решение по шагам

  1. Как рассуждать

    Решение. [рисунок] Обоснование1. Рассмотрим задачу в системе отсчета, связанной с Землей, которую можно считать инерциальной (ИС О).2. Размерами грузика по сравнению с длиной нити можно пренебречь, поэтому его можно описывать моделью материальной точки.3. В данных условиях можно применить второй закон Ньютона. Перейдем к решению.1. Рассмотрим описанную в условии систему после ее раскрутки до стабильного вращения с угловой скоростью ω = 10 с⁻¹ и изобразим силы натяжения нити T и тяжести mg, действующие на грузик после отклонения нити от вертикального положения на угол α (см. рисунок).

Осталось ещё 5 шагов

  1. Запишем уравнения движения (второй закон…

  2. или альфа = g ^2 l…

  3. Проанализируем этот результат. Очевидно, что…

  4. В нашем случае альфа = g ^2 l = 1010^2 ·…

  5. Линейная скорость движения грузика по…

Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Другие задачи по теме «Механика (расчетная задача высокого уровня с обоснованием)»