Задание 27. Маленький шарик, подвешенный к потолку на лёгкой нерастяжимой нити, совершает колебания в вертикальной плоскости. Максимальное отклонение нити от вертикали составляет угол α =60°. Сделайте рисунок с указанием сил, приложенных к шарику в тот момент, когда шарик движется влево вверх, а нить образует угол β = 30° с вертикалью (см. рисунок). Покажите на этом рисунке, куда направлено в этот момент ускорение шарика (по нити, перпендикулярно нити, внутрь траектории, наружу от траектории). Ответ обоснуйте. Сопротивление воздуха не учитывать.
Решение.
1. К шарику приложены сила тяжести mg, направленная вертикально вниз, и сила натяжения нити T, направленная по нити вверх. Ускорение шарика а направлено внутрь траектории правее направления силы T (см. рисунок).
2.
В промежуточной точке скорость шарика 
, поэтому у шарика есть
центростремительное ускорение 
, направленное к центру окружности, по
которой движется шарик.
3.
Проекция ускорения шарика на касательную к окружности равна по модулю 
. Поэтому у шарика
есть касательная составляющая ускорения 
, направленная в сторону положения
равновесия.
4. Ускорение шарика 
направлено внутрь траектории правее
направления силы T.
Другие задания:
Для наших пользователей доступны следующие материалы: