На двух невесомых нерастяжимых вертикальных нитях подвешена горизонтальная пробирка с газом, закрытая пробкой. Масса пробирки М = 0,05 кг, длина нитей L = 0,4 м, нить рвется, когда к ней прикладывается сила Т = 0,5 Н. При нагревании подвешенной пробирки из нее вылетает пробка массой m со скоростью 10 м/с. Найти минимальную массу пробки, при которой в момент ее вылета нити разорвутся.
1. При взаимодействии пробки с пробиркой они приобретут скорости, равные соответственно υ и u. По закону сохранения импульса mυ = Mu, откуда
2. Пробирка приобретет скорость и в нижней точке по второму закону Ньютона 2T − Mg = Ma. При этом центростремительное ускорение пробирки равно Отсюда
3. Находим искомую массу пробки:
Ответ: 10 г.


Напишите, пожалуйста, что пробка направлена в сторону, иначе вообще не понятно что происходит. Лично я предположил, что она направлена вверх, и потерялся сразу.
Добавила, что пробирка горизонтальная.
Не теряйтесь!