Какова сила натяжения нити F, если небольшой шарик массой 10 г свободно движется по гладкому столу вокруг точки

Содержание: Динамика вращательного движения

Объяснение: Для решения данной задачи, мы можем использовать формулу периода вращения математического маятника:

T = 2π√(l/g)

где T - период вращения, l - длина нити, g - ускорение свободного падения.

Мы можем выразить ускорение свободного падения исходя из силы тяжести:

F = mg

где F - сила тяжести, m - масса шарика, g - ускорение свободного падения.

Теперь мы можем объединить эти формулы, чтобы найти силу натяжения нити:

T = 2π√(l/g) => T² = 4π²(l/g) => T²g = 4π²l => g = (4π²l)/T²

Теперь, подставив значение длины нити и периода вращения, мы можем рассчитать ускорение свободного падения:

g = (4π² * 0.4) / (1.5²) ≈ 8.84 м/с²

Используя значение ускорения свободного падения, мы можем рассчитать силу натяжения нити:

F = mg = (0.01 кг)(8.84 м/с²) ≈ 0.0884 Н

Таким образом, сила натяжения нити F составляет примерно 0.0884 Н.

Совет: Для успешного решения задач по динамике вращательного движения, имеет смысл ознакомиться с основными формулами и концепциями этой темы. Понимание взаимосвязи между периодом вращения, длиной нити и ускорением свободного падения является ключевым элементом при решении подобных задач.

Практика: Если длина нити удвоится, как изменится сила натяжения нити? (Подобные упражнения помогут укрепить понимание данного материала)