Мальчик качается на качелях длинной L=2 м. С какой силой действуют качели на мальчика в момент прохождения нижней очки колебаний, если его масса m=40, а скорость качелей в этой точке 1,0 м/с (g=10 м/с^2)

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи мы можем воспользоваться вторым законом Ньютона:

F = m * a,

где F - сила, действующая на мальчика, m - его масса, а - ускорение.

Ускорение можно найти, зная что скорость мальчика в данной точке равна 1,0 м/с. Так как это точка поворота, скорость на ней равна нулю:

v^2 = u^2 + 2as,

где v - конечная скорость (нулевая), u - начальная скорость (1,0 м/с), a - ускорение, s - длина качелей (2 м).

Из этого уравнения найдем ускорение:

0 = (1,0)^2 + 2 a 2,
0 = 1 + 4a,
4a = -1,
a = -0,25 м/с^2.

Теперь можем найти силу:

F = 40 * (-0,25) = -10 Н.

Сила, действующая на мальчика в момент прохождения нижней точки колебаний, равна 10 Н. Направлена эта сила будет вверх.