В школьном опыте с «мертвой петлей» (рис. 47) брусок массой m отпущен с высоты h = 3R (R...

0 голосов
326 просмотров

В школьном опыте с «мертвой петлей» (рис. 47) брусок массой m отпущен с высоты h = 3R (R — радиус петли). С какой силой давит брусок на опору в нижней и верхней точках петли?
ПОЛНОЕ РЕШЕНИЕ ПОЖАЛУЙСТА


image

Физика (123 баллов) | 326 просмотров
0

эта задача минимум на 25 баллов

0

Хорошо

0

сейчас поменяю

0

только решите пожалуйста

0

Вы мне поможете ?

0

жду баллы

0

а как мне их добавить ?

0

W₀ а это что ?

0

там же написано - полная энергия тела на высоте 3R!!! читай внимательно!

Дан 1 ответ
0 голосов
Правильный ответ

Так как в задаче ничего не сказано о сопротивлении движению, то считаем что сила трения отсутствует.
В верхней точке на высоте h = 3R тело покоится и его полная энергия равна W₀ = mgh = 3mgR
В нижней точке петли тело движется со скоростью v₁ с ускорением a₁ = m*v₁²/R и обладает энергией W₁ = mv₁²/2 (нижняя точка петли принята за нулевой уровень потенциальной энергии)
Исходя из закона сохранения энергии получаем W₀ = W₁
3mgR = mv₁²/2
v₁² = 6gR
Запишем уравнение 2 закона Ньютона для нижней точки
N₁ - mg = ma₁
N₁ = ma₁ + mg = mv₁²/R + mg = m*6gR/R + mg = 7mg - первый ответ
В верхней точке петли на высоте 2R полная энергия тела
W₂ = 2mgR + mv₂²/2
При подъеме тела от нижней точки петли к верхней энергия W₁ переходит в энергию W₂ и сохраняется W₁ = W₂
mv₁²/2 = 2mgR + mv₂²/2
v₁² = 4gR + v₂² => v₂² = v₁² - 4gR = 6gR - 4gR = 2gR
Запишем уравнение 2 закона Ньютона для верхней точки
mg + N₂ = ma₂ = mv₂²/R
N₂ = ma₂ - mg
N₂ = mv₂²/R - mg = 2mgR/R - mg = mg - это второй ответ

(83.5k баллов)