Скорость центра тяжести шара в момент прохождения им положения равновесия будет определена по формуле (формулу

Скорость центра тяжести шара в момент прохождения им положения равновесия будет определена по формуле (формулу предоставляете вы). Шар подвешен на тонкой спице длиной l и отклонен от положения равновесия на угол 90. При этом диаметр шара равен длине спицы. Хотелось бы узнать, какую скорость будет иметь центр тяжести шара?
Sladkaya_Vishnya_3359

Sladkaya_Vishnya_3359

Для решения данной задачи нам понадобится использовать уравнение сохранения механической энергии.

При прохождении шаром положения равновесия, вся его потенциальная энергия превращается в кинетическую. Известно, что потенциальная энергия шара в поле тяжести определяется формулой Eп=mgh, где m - масса шара, g - ускорение свободного падения, а h - высота.

Здесь мы можем заметить, что высота h — это расстояние, на которое шар отклонен от положения равновесия, то есть длина спицы l.

Теперь найдем потенциальную энергию шара в положении равновесия: Eп1=mgh1, где h1 равно нулю, так как центр тяжести шара находится в самом нижнем положении.

Следовательно, кинетическая энергия шара в положении равновесия равна разности между начальной и конечной потенциальной энергией:
Eк=Eп1Eп=0mgh

Так как кинетическая энергия выражается как Eк=12mv2, где v - скорость, то мы можем записать:
12mv2=mgh

Из этого уравнения можно выразить скорость центра тяжести шара:
v=2gh

Таким образом, скорость центра тяжести шара в момент прохождения им положения равновесия будет определена формулой v=2gh, где g - ускорение свободного падения, h - высота, равная длине спицы l.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello