Войти Регистрация Спроси ai-bota

Массивный шарик, привязанный нитью к потолку, вращается по окружности в горизонтальной плоскости так, что нить подвеса описывает в пространстве конус. угол между вертикалью и нитью подвеса равен 18 градусов . кинетическая энергия шарика равна ek=8,6 дж при вращении относительное увеличение длины нити подвеса составляет δ=ℓ−ℓ0/ℓ0=10%, где ℓ0 - длина нити в не растянутом состоянии. найдите потенциальную энергию растянутой нити. ответ представить в джоулях. ускорение свободного падения считать равным g=9,8 м/с^2

Показать ответ

Ответ:

zubiks108642

04.10.2020 20:43

Если длина нити ℓ, то радиус вращения равен из геометрии ℓ*sinα. Запишем второй закон Ньютона (проекция силы упругости нити T*sinα)

$m\frac{v^2}{l\sin\alpha} = T\sin\alpha\\\\
m\frac{v^2}{2} = 0.5Tl\sin^2\alpha = E_k$

Вспомним что T = k(ℓ-ℓ₀) где k - коэффициент упругости нити

$0.5k(l-l_0)l\sin^2\alpha = E_k\\\\
k = \frac{2E_k}{l(l-l_0)\sin^2\alpha}\\\\$

Найдем потенциальную энергию

$E_p = \frac{k(l-l_0)^2}{2} = \frac{E_k(l-l_0)^2}{l(l-l_0)\sin^2\alpha} = E_k\frac{(l-l_0)/l}{\sin^2\alpha} = \\\\
\frac{E_k}{\sin^2\alpha}\frac{l-l_0}{l_0}\frac{l_0}{l} = \frac{E_k}{\sin^2\alpha}\delta(l/l_0)^{-1} = \frac{E_k}{\sin^2\alpha}\delta(1+\delta)^{-1} = \\\\ \frac{E_k\delta}{\sin^2\alpha(1+\delta)}$

0,0(0 оценок)

Популярные вопросы: Физика

sernarikate

09.09.2021 09:14

Оприделите давление на глубене 15 см в жидком олове...

vachevardanyan

09.09.2021 09:14

Какое явление и свойства тел характеризует сила тока...

MAK222222

09.08.2022 07:36

Масса атома некоторого элемента равна 3,52*10^-25 кг. какой это элемент ?...

АнастасияКимЧанЫн

09.08.2022 07:36

1. определите давление табурета на пол. массу табурета измерьте с бытовых весов, а площадь ножки табурета - с миллиметровой линейки. 2. с какой силой должен давить на грунт человек,...

Leafyllall

06.08.2020 11:34

С, можно с полным объяснением,) 1)какой силой можно сдвинуть ящик массой 60 кг, если коэффициент трения между ним и полом равен 0,27? сила действует под углом 30° к полу (горизонту)....

nastyabel72

28.07.2021 15:18

Определить силу тяжести, действующую на тело массой 1 т на высоте 1000км над землёй...

EvaTV

04.03.2020 20:23

Сферическая волна, распространяющаяся из точечного монохроматического источника света лямда = 0.6мкм встречает на своем пути экран с круглым отверстием радиусом 0.4мм. расстояние...

110206ma

19.01.2020 06:27

моторная лодка может развивать скорость (относительно воды) вплоть до 10 м/с. человеку на этой лодке необходимо добраться от пристани a на одном берегу прямолинейного канала до...

жмлпр

23.07.2022 09:15

Найти выделившеюся энергию и эдс самоиндукции катушки 7ком индуктивность 5,6 кгн, при напряжении 7х10^12мв, за время 15мс....

гуля429

08.02.2021 07:30

Как изменится внутренняя энергия гелия массой 100г, при повышении его температуры на 8к (дж)?...

Полный доступ

Позволит учиться лучше и быстрее. Неограниченный доступ к базе и ответам от экспертов и ai-bota Оформи подписку