Частота обертання кульки на мотузці становить 3 Гц, довжина мотузки становить 150 см. Визначити з якою силою діє мотузка на кульку, якщо її маса 250 гр.
Для розв'язання цієї задачі, спершу знайдемо швидкість кульки, яка обертається на мотузці.
Знайдемо довжину дуги, яку проходить кулька за один оберт мотузки. Довжина дуги визначається як периметр кола:
Периметр кола = 2 * π * радіус кола
Оскільки довжина мотузки становить 150 см, а один оберт мотузки - це 1 оберт кола, радіус кола буде дорівнювати половині довжини мотузки:
Радіус кола = 150 см / 2 = 75 см = 0.75 м
Периметр кола = 2 * π * 0.75 м = 1.5π м
Тепер ми можемо знайти відстань, яку подолає кулька за один оберт мотузки:
Відстань на один оберт = 1.5π м
Далі, використовуючи визначення частоти, знайдемо швидкість обертання кульки:
Частота (f) = 3 Гц (герц)
Частота визначає кількість обертів за секунду:
Одна секунда = 1/3 обертів
Тепер знайдемо час, який кулька витрачає на один оберт:
Час на один оберт = 1 с / (1/3) = 3 с
Значить, кулька обертається зі швидкістю один оберт за 3 секунди.
Зараз можемо знайти швидкість кульки (v) як відношення відстані на один оберт до часу на один оберт:
v = (1.5π м) / (3 с) ≈ 1.57 м/с
Далі знайдемо силу тяжіння, яка діє на кульку. Згідно другого закону Ньютона:
F = m * g
де F - сила тяжіння, m - маса кульки, g - прискорення вільного падіння (приблизно 9.8 м/с²).
m = 250 г = 0.25 кг
F = 0.25 кг * 9.8 м/с² ≈ 2.45 Н (ньютони)
Остаточно, можемо визначити силу, з якою діє мотузка на кульку. В цьому випадку, мотузка генерує центростремительну силу, спрямовану до центру обертання:
F = m * v² / r
де F - сила, m - маса кульки, v - швидкість кульки, r - радіус кола (довжина мотузки).
F = 0.25 кг * (1.57 м/с)² / 0.75 м ≈ 0.827 Н (ньютони)
Answers & Comments
Ответ:
мотузка діє на кульку з силою приблизно 0.827 Н.
Объяснение:
Для розв'язання цієї задачі, спершу знайдемо швидкість кульки, яка обертається на мотузці.
Знайдемо довжину дуги, яку проходить кулька за один оберт мотузки. Довжина дуги визначається як периметр кола:
Периметр кола = 2 * π * радіус кола
Оскільки довжина мотузки становить 150 см, а один оберт мотузки - це 1 оберт кола, радіус кола буде дорівнювати половині довжини мотузки:
Радіус кола = 150 см / 2 = 75 см = 0.75 м
Периметр кола = 2 * π * 0.75 м = 1.5π м
Тепер ми можемо знайти відстань, яку подолає кулька за один оберт мотузки:
Відстань на один оберт = 1.5π м
Далі, використовуючи визначення частоти, знайдемо швидкість обертання кульки:
Частота (f) = 3 Гц (герц)
Частота визначає кількість обертів за секунду:
Одна секунда = 1/3 обертів
Тепер знайдемо час, який кулька витрачає на один оберт:
Час на один оберт = 1 с / (1/3) = 3 с
Значить, кулька обертається зі швидкістю один оберт за 3 секунди.
Зараз можемо знайти швидкість кульки (v) як відношення відстані на один оберт до часу на один оберт:
v = (1.5π м) / (3 с) ≈ 1.57 м/с
Далі знайдемо силу тяжіння, яка діє на кульку. Згідно другого закону Ньютона:
F = m * g
де F - сила тяжіння, m - маса кульки, g - прискорення вільного падіння (приблизно 9.8 м/с²).
m = 250 г = 0.25 кг
F = 0.25 кг * 9.8 м/с² ≈ 2.45 Н (ньютони)
Остаточно, можемо визначити силу, з якою діє мотузка на кульку. В цьому випадку, мотузка генерує центростремительну силу, спрямовану до центру обертання:
F = m * v² / r
де F - сила, m - маса кульки, v - швидкість кульки, r - радіус кола (довжина мотузки).
F = 0.25 кг * (1.57 м/с)² / 0.75 м ≈ 0.827 Н (ньютони)