Автор: admin. Рубрики: Олимпиады. Опубликовано: Февраль 17th, 2013

Данная задача на вращение камня в вертикальной плоскости была предложена на физической олимпиаде в старших классах. Задача может быть интересна и тем учащимся, кто сдаёт ЕГЭ.

Мальчик вращает в вертикальной плоскости камень на нити длиной 1,2 м. После обрыва нити камень летит вертикально вверх. На какую максимальную высоту поднимается камень, если в этот момент полное ускорение камня было направлено под углом 450 с вертикалью?

Для решения задачи, прежде всего, необходимо сделать рисунок и определить точку отрыва камня. После отрыва на камень действует одна единственная сила (сопротивлением воздуха мы чаще всего пренебрегаем) — сила тяжести, и, следовательно, определить максимальную высоту подъёма камня особого труда не составляет.

Но для того, чтобы ответить на вопрос задачи, нужно определить скорость вращающегося камня в момент отрыва. А для этого необходимо использовать условие, заданное в задаче о полном ускорении камня.

Полное ускорение камня равно векторной сумме нормального ускорения (аналог центростремительного) и тангенциального ускорения (аналог линейного). Причём, точка, где происходит отрыв нити, с одной стороны, является ещё частью окружности (нормальное ускорение), а с другой стороны, на тело будет действовать только одна сила тяжести, и тело будет двигаться с ускорением свободного падения, которое является  — тангенциальным ускорением.

Выполним рисунок, убеждаемся, что тангенциальное ускорение  по модулю равно нормальному. И этого условия определяем скорость шарика в момент отрыва.


Поделиться с друзьями

Опубликовать в Google Buzz
Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники
Вы можете оставить комментарий, или поставить трэкбек со своего сайта.

Написать комментарий

*
Copy Protected by Chetans WP-Copyprotect.
Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика