Маленький шарик подвешен на вертикальной невесомой нерастяжимой нитке длиной L. Какую минимальную горизонтальную скорость надо сообщить шарику, чтобы он совершил полный оборот?
Для того чтобы шарик совершил полный оборот, необходимо, чтобы сила натяжения нити была равна центростремительной силе, направленной к центру окружности движения.
Центростремительная сила равна массе шарика умноженной на квадрат скорости деленной на радиус окружности. В данном случае радиус окружности равен длине нити L, поэтому центростремительная сила равна m*v^2/L, где m - масса шарика, v - скорость шарика.
Сила натяжения нити должна быть равна весу шарика: m*g, где g - ускорение свободного падения.
Из равенства этих двух сил получаем: mv^2/L = mg, откуда v^2 = g*L.
Таким образом, минимальная горизонтальная скорость, необходимая для совершения полного оборота, равна корню из произведения ускорения свободного падения на длину нити: v = sqrt(g*L).
Для того чтобы шарик совершил полный оборот, необходимо, чтобы сила натяжения нити была равна центростремительной силе, направленной к центру окружности движения.
Центростремительная сила равна массе шарика умноженной на квадрат скорости деленной на радиус окружности. В данном случае радиус окружности равен длине нити L, поэтому центростремительная сила равна m*v^2/L, где m - масса шарика, v - скорость шарика.
Сила натяжения нити должна быть равна весу шарика: m*g, где g - ускорение свободного падения.
Из равенства этих двух сил получаем: mv^2/L = mg, откуда v^2 = g*L.
Таким образом, минимальная горизонтальная скорость, необходимая для совершения полного оборота, равна корню из произведения ускорения свободного падения на длину нити: v = sqrt(g*L).