По дуге окружности радиусом R с постоянной скоростью движется автомобиль. К потолку его кабины на легкой нерастяжимой нити подвешен грузик, который покоится относительно автомобиля. Как изменятся следующие физические величины, если радиус дуги окружности, по которой движется автомобиль, будет в 2 раза больше: угол отклонения нити от вертикали; модуль действующей на груз силы тяжести; модуль силы натяжения нити? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится;
2) уменьшится;
3) не изменится
Объясните почему, пожалуйста, вышел тот или иной ответ .
1) увеличится;
2) уменьшится;
3) не изменится
Объясните почему, пожалуйста, вышел тот или иной ответ .
Answers & Comments
Ответ:
Угол отклонения нити от вертикали 2) уменьшится
Модуль силы тяжести 3) не изменится
Модуль силы натяжения 2) уменьшится
Объяснение:
На грузик, находящийся в равновесии действует три силы
1 -центробежная сила инерции Ф - горизонтальная
Ф = 0,5mv²/R
Здесь m - масса грузика, v - cкорость движения автомобиля.
2 - сила тяжести грузика Р - вертикальная
Р = mg
3 - сила натяжения Т под углом α к вертикали
Угол наклона нити с грузиком к вертикали определяется отношением
При увеличении радиуса дуги в 2 раза
R₁ = 2R
сила инерции Ф уменьшится в 2 раза
Ф₁ = 0,5 Ф
Сила тяжести не изменится
Р₁ = Р
Сила натяжения нити уменьшится
T₁ < T
и уменьшится тангенс наклона нити к вертикали,
tg α₁ < tg α
Cледовательно и угол наклона нити к вертикали уменьшится
α₁ < α.