Яка сила натягу стрижня, коли вантаж досягає верхньої точки траєкторії, якщо вантаж має масу 20 г і прикріплений

Щоб розв"язати цю задачу, нам спочатку потрібно знайти всі необхідні параметри.

1. Маса вантажу: \(m = 20 \, \text{г} = 0.02 \, \text{кг}\)
2. Довжина стрижня: \(L = 47 \, \text{см} = 0.47 \, \text{м}\)
3. Швидкість руху вантажу: \(v = 4 \, \text{м/с}\)
4. Прискорення вільного падіння: \(g = 9.8 \, \text{м/с}^2\) (використовується для розрахунку сили тяжіння)

Перш ніж визначити силу натягу стрижня, ми повинні враховувати дві сили, які діють на вантаж: силу тяжіння та силу натягу.

1. Сила тяжіння \(F_{\text{тяж}}\) визначається за формулою:

\[F_{\text{тяж}}} = m \cdot g\]

Підставляємо відповідні значення:

\[F_{\text{тяж}}} = 0.02 \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \text{м/с}^2\]

2. Другою силою є сила натягу \(F_{\text{нат}}\). Ця сила діє вздовж стрижня у верхній точці траєкторії місця прикріплення вантажу. Оскільки рух є рівномірним, у такому випадку сила натягу сили рівна силі тяжіння, тому:

\[F_{\text{нат}}} = F_{\text{тяж}}}\]

Тепер, коли ми визначили \(F_{\text{нат}}}\), ми можемо обчислити її значення. Підставимо значення \(F_{\text{тяж}}}\) у формулу:

\[F_{\text{нат}}} = 0.02 \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \text{м/с}^2\]

Отримаємо значення сили натягу стрижня. Необхідно зазначити одиниці виміру:

\[F_{\text{нат}}} = 0.196 \, \text{Н}\]

Таким чином, сила натягу стрижня, коли вантаж досягає верхньої точки траєкторії, становить 0.196 Н.