Шарик массой 10 г подвешен на нерастяжимой нити длиной 50 см. на какую минимальную высоту относительно нижнего положения надо отвести шарик, чтобы при дальнейшем движении нить оборвалась если максимально возможное натяжение нити составляет 0.15Н

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для того чтобы нить оборвалась, необходимо, чтобы натяжение в нити превышало максимально возможное значение 0.15 Н.

Масса шарика составляет 0.01 кг (10 г = 0.01 кг), ускорение свободного падения равно 9.81 м/c^2. Минимальная высота, на которую надо отвести шарик, чтобы нить оборвалась, может быть найдена из закона сохранения механической энергии:

mgh = \frac{1}{2}mv^2

где m - масса шарика, g - ускорение свободного падения, h - искомая высота, v - скорость шарика в момент обрыва нити.

Применяя закон сохранения энергии и учитывая, что в момент обрыва нити сумма кинетической и потенциальной энергии равна работе натяжения нити:

mgh = \frac{1}{2}mv^2 + T*l

где T - натяжение нити, l - длина нити.

Подставляя известные значения:

0.019.81h = 0 + 0.15*0.5

h = \frac{0.150.5}{0.019.81} ≈ 0.0765 м

Таким образом, минимальная высота, на которую надо отвести шарик от нижнего положения, чтобы нить оборвалась, составляет около 7.65 см.