Физика 10 класс.Неравномерное движение по окружности в вертикальной плоскости. Задача высокого уровня
Шарик подвешен в точке А на нити длиной l. В точке В на расстоянии ниже точки А в стену вбит гвоздь (рис. 33.3). Шарик отводят так, что нить становится горизонтальной, и отпускают. При движении нить зацепляется за гвоздь. На какой высоте после этого (считая от нижней точки траектории шарика) исчезнет сила натяжения нити?
В точке А или на расстоянии l от точки А? Думаю, mgh=(m(v^2))/2. Но натяжение нити направлено против силы гравитации. Это тормозит, значит, энергия может быть меньше, чем при свободном падении. h нельзя приравнивать к l. На второй картинке ускорение производная от скорости... Третья такая же, вот ссылка на задачу. https://fizmatbank.ru/tasks/id/35423 Но решения там нет. Как на 4 приравняв кинетическую к потенциальной, найдём скорость при прохождении нижней точки. Потом произошла смена радиуса нити. А энергия осталась прежней. вЫРАЗИМ СКОРОСТЬ как на 5 картинке. А потом просто заменить h на новую l. v максимальная=корню из (2gh). E=mgl. Затем считаем то же самое, только (l/x или l-x) на сколько укоротили. И снова считаем mgh=(m(v^2))/2, только с новыми данными. Натяжение нити исчезнет когда центробежная сила m(v^2))/R=mg весу (силе тяжести) или (v^2))/R=g, но ещё нужно условие, чтобы направления действий этих сил были противоположны. А это точка A, собственно, она и есть. Чтобы шарик с ней совместился. Но равенство центробежной силы и силды тяжести нужно проверять. Ответ, на расстоянии l от нижнего положения вертикально вверх, если описанное приравняется.
