Какую силу действует на шарик, который весит 100 г и дважды обращается вокруг окружности за одну секунду, удерживаемой

Чтобы решить эту задачу, нам потребуется применить несколько физических законов. Давайте разберемся пошагово:

Шаг 1: Найдем период обращения шарика.
Период обращения (T) - это время, за которое шарик совершает полный оборот. В задаче сказано, что шарик дважды обращается вокруг окружности за одну секунду. Таким образом, период обращения равен 1 секунда / 2 = 0.5 секунды.

Шаг 2: Найдем частоту обращения шарика.
Частота (f) - это обратная величина периода обращения. Мы можем найти частоту, разделив 1 на период обращения: f = 1 / T = 1 / 0.5 = 2 об/с.

Шаг 3: Найдем скорость шарика.
Скорость (v) шарика можно найти, используя формулу \(v = 2\pi r f\), где \(\pi \approx 3.14\) - число "пи", r - радиус окружности.

В задаче сказано, что нить имеет длину 25 см. Радиус окружности можно найти, используя эту информацию: \(r = \frac{{\text{{длина нити}}}}{2\pi}\) \(= \frac{{25\, \text{{см}}}}{2\pi} \approx 3.98 \, \text{{см}}\).

Теперь мы можем подставить значения в формулу для скорости: \(v = 2\pi \cdot 3.98 \, \text{{см}} \cdot 2 \, \text{{об/с}} \approx 50 \, \text{{см/с}}\).

Шаг 4: Найдем центростремительное ускорение шарика.
Центростремительное ускорение (a) - это ускорение, направленное к центру окружности. Мы можем найти его, используя формулу \(a = \frac{{v^2}}{r}\).

Подставляя значения в формулу, получим: \(a = \frac{{50^2}}{3.98} \, \text{{см/с}}^2 \approx 628.14 \, \text{{см/с}}^2\).

Шаг 5: Найдем вес шарика и силу, действующую на него.
Из условия задачи известно, что вес шарика равен 100 г. Вес - это сила тяжести, действующая на тело.

Таким образом, вес шарика равен силе тяжести \(F = m \cdot g\), где m - масса шарика, g - ускорение свободного падения (принимаем \(g = 9.8 \, \text{{м/с}}^2\)).

\(F = 100 \, \text{{г}} \cdot 9.8 \, \text{{м/с}}^2 = 980 \, \text{{дин}}\).

Ответы:
Сила, действующая на шарик, равна 980 дин.
Ускорение, направленное к центру окружности, равно примерно 628.14 см/с².