Пусть A - угол между вертикалью и радиусом, проведенным в текущее положение скользящей точки. В момент отрыва сила F центростремительная сравнивается с силой mg*cosA. С др. стороны, та же самая F ц. с. равна mV^2/R=2E/R, where E=mV^2/2 - кинетич. энергия. В силу сохранения, она равна сумме начальных кинетической и потенциальной энергий: E=E0+mgR(1-cosA), где E0 - начальная кинетич. энергия. Таким образом, для момента отрыва имеем 2E/R=mg*cosA, or 2E0/R+2mg(1-cosA)=mg*cosA, откуда получаем косинус cosA=(2/3)*[E0/(mgR)+1] - это общий ответ. Он, кстати, интересен сам по себе. Видно, что минимальное значение будет при E0=0: cosA=2/3. С др. стороны, если E0=mgR/2, то точка оторвётся сразу, то есть при А=0. В вашем частном случае E0=P^2/(2m), where P - initial puls=2*10^(-3) н*с. Осталось подсчитать.
В момент отрыва сила F центростремительная сравнивается с силой mg*cosA. С др. стороны, та же самая F ц. с. равна mV^2/R=2E/R, where E=mV^2/2 - кинетич. энергия.
В силу сохранения, она равна сумме начальных кинетической и потенциальной
энергий: E=E0+mgR(1-cosA), где E0 - начальная кинетич. энергия.
Таким образом, для момента отрыва имеем 2E/R=mg*cosA, or 2E0/R+2mg(1-cosA)=mg*cosA,
откуда получаем косинус cosA=(2/3)*[E0/(mgR)+1] - это общий ответ.
Он, кстати, интересен сам по себе. Видно, что минимальное значение будет при E0=0: cosA=2/3.
С др. стороны, если E0=mgR/2, то точка оторвётся сразу, то есть при А=0.
В вашем частном случае E0=P^2/(2m), where P - initial puls=2*10^(-3) н*с.
Осталось подсчитать.
Ммеди=0.5 кг
Мводы=2 кг
t0=10°C
Mспирта=0.05 кг
КПД=50%
Находим энергию, которую получим при сжигании спирта
Qc=r·Mспирта·50%/100
r = 27000000 Дж/кг – удельная теплота сгорания спирта
Qc=685000 Дж
Своды=4200 Дж/кг·град – удельная теплоемкость воды
Смеди=400 Дж/кг·град – удельная теплоемкость меди
Составим уравнение теплового баланса
Qc=Своды·Мводы·Δt+Смеди·Ммеди· Δt
Δt= Qc/( Своды·Мводы+Смеди·Ммеди)
Δt= 685000/( 4200·2+400·0.5)
Δt = 78.5°
Мы можем нагреть на 78.5° До температуры 88.5°С
Объяснение: