Какова сила натяжения веревки в верхней и нижней точках траектории, когда камень массой 400 г вращается равномерно

Тема занятия: Сила натяжения веревки в верхней и нижней точках траектории

Разъяснение:
В данной задаче рассматривается камень, который движется в вертикальной плоскости на веревке, причем движение осуществляется равномерно.

Когда камень движется в верхней точке траектории, сила натяжения веревки направлена вниз и равна сумме веса камня и центростремительной силы, направленной вниз. В данном случае вес камня определяется по формуле:
вес = масса * ускорение свободного падения = 0.4 кг * 9.8 м/с² = 3.92 Н

Центростремительная сила определяется по формуле:
центростремительная сила = масса * радиус * угловая скорость² = 0.4 кг * 1 м * (2 м/с)² = 1.6 Н

Следовательно, сила натяжения веревки в верхней точке равна:
сила натяжения = вес + центростремительная сила = 3.92 Н + 1.6 Н = 5.52 Н

Когда камень движется в нижней точке траектории, сила натяжения веревки направлена вверх и равна разности между весом камня и центростремительной силой. В данном случае сила натяжения веревки в нижней точке будет равна:
сила натяжения = вес - центростремительная сила = 3.92 Н - 1.6 Н = 2.32 Н

Доп. материал:
Масса камня - 400 г или 0.4 кг, длина веревки - 1 м, скорость камня - 2 м/с. Найти силу натяжения веревки в верхней и нижней точках траектории.

Совет:
Для лучшего понимания задачи, полезно вспомнить определения центростремительной силы и ускорения свободного падения, а также ознакомиться с основными формулами, используемыми для расчетов в задачах по динамике.

Задача на проверку:
Камень массой 500 г движется по окружности радиусом 0.8 м со скоростью 4 м/с. Найдите силу натяжения веревки в верхней и нижней точках траектории. (Ответ: 6.2 Н и 4.2 Н соответственно)