Mail.ruПочтаМой МирОдноклассникиВКонтактеИгрыЗнакомстваНовостиКалендарьОблакоЗаметкиВсе проекты

Почему тело в мёртвой петле не падает?

Disturbed Профи (689), закрыт 8 лет назад
Давно уже интересно, а почему в верхней точке мёртвой петли тело не падает, ведь все силы направлены вниз?
Лучший ответ
chi-QN-off Просветленный (38496) 11 лет назад
Оно конечно, в инерциальной системе отсчёта нет сил инерции. Да и откуда им взяться-то - в ИНЕРЦИАЛЬНОЙ системе отсчёта? :)
Однако Владимир на вопрос-то не ответил :)

Тело в верхней точке петли не падает только потому, что обладает начальным импульсом, достаточным для прохождения этой самой мёртвой петли. Если бы начальный импульс был мал, тело упало бы вниз, не достигнув верхней точки. Баланс же сил - штука правильная и полезная, этот баланс позволяет определить минимальное значение импульса, достаточное для достижения верхней точки петли:

pmin = m * vmin, где vmin^2 = g * R.
Мишуров ВладимирМудрец (16791) 11 лет назад
Я и не ставил своей целью дать "решение" этой задачи -это противоречит политике проекта "ответов" в отношении школьных задач. Разобрать физическую сторону процесса, дать аправление мысли для решения, предостеречь от ошибок - вот какую цель я преследовал. А вот Ваше "решение", не отвечая никак на вопрос «а почему, собственно, некая минимальная скорость обеспечивает прохождение петли?» - только запутывает, и, по существу, таково: "масло масляное, потому что оно масляное масло". Настоящее объяснение дал (не прибегая «к двусмысленному понятию «центробежной силы»), Я.И.Перельман в «Занимательной физике, кн. 2», 1932. С.51-54; 64-65 и рис.32. При рассмотрении вращения ведерка с водой он пишет:" Если в ведре сделать отверстие, то, не будь силы тяжести, струя по инерции направилась бы по касательной АК к окружности АВ. Тяжесть же заставляет струю снижаться и описывать параболу АР. Если скорость достаточно велика, эта кривая расположится вне окружности АВ и вода не выливается"... и т.д.
Остальные ответы
Шнайдер Кройцнах Просветленный (37254) 11 лет назад
центробежная сила направлена вверх
Мишуров ВладимирМудрец (16791) 11 лет назад
Центробежная сила - это сила инерции, которой НЕТ в инерциальной системе отсчета и которую вводят при переходе из инерциальной системы отсчёта в соответствующим образом вращающуюся неинерциальную. Это неоправданно запутывает решение данной задачи. Школьные задачи все решаются в инерциальной системе.

Мишуров Владимир Мудрец (16791) 11 лет назад
Направление равнодействующей всех сил ( только без «центробежных» сил – см.мой комментарий к предыдущему ответу) и скорости движения (и траектории) далеко не всегда совпадают. У нас - как раз случай несовпадения.

Для верхней точки петли воспользуемся вторым законом Ньютона в проекции на ось Y направленную вдоль радиуса к центру петли:
ma = mg + N,

m – масса тела
a – центростремительное ускорение
N – сила реакции опоры (обода)
v – скорость тела
R – радиус петли.

В предельном случае прохождения петли N – сила реакции опоры (обода) =0, a = v2/R = g

Как раз тело в верхней точке ПАДАЕТ с ускорением g, т.к. движется только под действием силы тяжести.

Если бы петля в верхней точке обрывалась, то далее движение было бы по параболе с начальной скоростью v (горизонтально направлена) – т.е. "падение" продолжалось бы.

силы в мертвой петле:



в инерциальной системе - никаких "центробежных" сил НЕТ!
Похожие вопросы