👤

Mała ołowiana kulka jest zawieszona na nici o długości L= 5 m. Kulkę odchylono o kąt alfa = 90° i puszczono. Oblicz przyśpieszenie dośrodkowe kulki w chwili, gdy nitka jest ułożona pionowo. Proszę o szybką odpowiedź. .

Odpowiedź :

Ruch kulki zawieszonej na nici -  zasada zachowania energii.

Przyspieszenie dośrodkowe kulki wynosi: [tex]20\frac{m}{s^2}[/tex]

Kula zawieszona na nici o danej długości - odchylona o kąt 90⁰ porusza się ruchem jednostajnie przyspieszonym w kierunku położenia równowagi . Działą na nią siła dośrodkowa.

Przyspieszenie dośrodkowe obliczymy z wzoru:

[tex]a=\frac{v^2}{r}[/tex]

gdzie : [tex]r=l[/tex]

Odchylenie o 90⁰ oznacza, że kulka znajduje się na wysokości równej długości nitki: [tex]h=l[/tex]

Podczas ruchu energia potencjalna kulki zamienia się w energię kinetyczną.

Prędkość tej kulki obliczmy z zasady zachowania energii :

[tex]E_p=E_k[/tex]

[tex]mgl=\frac{mv^2}{2}/*\frac{2}{m}[/tex]

[tex]v^2=2gl[/tex]

[tex]v=\sqrt{2gl}[/tex]

[tex]v=\sqrt{2*10\frac{m}{s^2}*5m }[/tex]

[tex]v=10\frac{m}{s}[/tex]

Obliczamy przyspieszenie dośrodkowe dla kulki:

[tex]a=\frac{v^2}{l}[/tex]

[tex]a=\frac{(10\frac{m}{s})^2 }{5m}[/tex]

[tex]a=20\frac{m}{s^2}[/tex]

Go Studier: Inne Pytanie