Груз висит на нити. Нить отклоняют на угол 90о от вертикали и отпускают. В нижней точке груз имеет скорость 2м/с. Определить длину нити.
от

1 Ответ

Дано:
- Конечная скорость груза v = 2 м/с
- Ускорение свободного падения g ≈ 9.81 м/с²

Найти:
1. Длину нити L.

Решение:

1. Когда груз отпускается из положения, отклоненного на угол 90 градусов от вертикали, он будет двигаться вниз под действием силы тяжести. В нижней точке его скорости будет равна 2 м/с.

2. Используем закон сохранения механической энергии. Потенциальная энергия в верхней точке перейдет в кинетическую энергию в нижней точке.

3. Потенциальная энергия (PE) на высоте h:
   PE = mgh,
   где h — это длина нити L, так как при отклонении на 90 градусов груз находится на максимальной высоте.

4. Кинетическая энергия (KE) в нижней точке:
   KE = 0.5 * mv².

5. По закону сохранения энергии:
   mgh = 0.5 * mv².

6. Масса m сокращается:
   gh = 0.5 * v².

7. Теперь выразим h:
   h = 0.5 * v² / g.

8. Подставим известные значения:
   h = 0.5 * (2 м/с)² / 9.81 м/с²,
   h = 0.5 * 4 / 9.81,
   h ≈ 0.204 м.

Ответ:
Длина нити составляет L ≈ 0.204 м.
от