Шарик массой 1 кг закреплен на невесомом стержне, закрепленном над некоторой
поверхностью под углом α=30° к вертикальной линии, перпендикулярной этой
поверхности. Длина стержня составляет 80 см, а скорость шарика – 2 м/с. С какой по модулю силой и в каком направлении стержень действует на шарик?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи сначала найдем проекции ускорения шарика на вертикальную и горизонтальную оси:

Ускорение по вертикали:
a_y = g = 9.8 м/с²

Ускорение по горизонтали:
a_x = 0 (так как нет горизонтальной составляющей ускорения)

Теперь найдем ускорение шарика по направлению к стержню:
a_t = a_y / sin(α) = 9.8 м/с² / sin(30°) = 19.6 м/с²

Сила, с которой стержень действует на шарик, определяется силой инерции:
F = m a_t = 1 кг 19.6 м/с² = 19.6 Н

Сила направлена к центру окружности, по которой движется шарик.