Question

Вблизи вертикальной стенки сконструировали математический маятник, состоящий из лёгкой нерастяжимой нити длиной L и подвешенного на ней шарика массой m=400 г. Маятник отклонили в горизонтальное положение и отпустили без начальной скорости. При движении шарика вниз нить задела вбитый в стенку гвоздик, расположение которого указано на рисунке.Найти величину силы натяжения нити при прохождении шариком нижней точки траектории. Ответ выразить в Н, округлив до целых. Движение нити происходит в плоскости, которая параллельна стенке. Ускорение свободного падения g=10 м/с2. Силами трения пренебречь.

Answer 1

дано m=400г   x=L/4

1) sina=x/L1    L1=X/sina=L/4*0,5=L/2
2)L2=L-L1=L/2
3) значит груз опустился на h=L/4+L/2=3*L/4
4) по закону сохранения энергии m*g*h=m*V^2/2
m*V^2=2*m*g*h  (1)
5) Fн-m*g=m*V^2/R      R=L2=L/2
Fн=m*V^2/R+m*g=2*m*g*h/R +m*g=m*g(3+1)=4*m*g=4*0,4*10=16 Н

Ответ Fн=16Н

Answer 2

$v= \sqrt{2g(L* \frac{1+4sin(30)}{4sin(30)} )}$
$a_{n}=\frac{2v^2}{L}=3g$
$F=ma_{n}+mg=4gm=0.4*10*4=16$ Н