Как направлен вектор ускорения шара на нити в момент прохождения его положения равновесия при его свободных колебаниях как маятника?
1) вертикально вверх
2) вертикально вниз
3) по направлению вектора скорости
4) против направления вектора скорости
При свободных колебаниях шара на нити его ускорение в каждый момент можно разложить на две компоненты: тангенциальную, которая обеспечивает изменение модуля скорости шара, и центростремительную, которая поворачивает вектор скорости. В момент прохождения положения равновесия шар имеет максимальную по модулю скорость, а значит, в этот момент тангенциальная составляющая ускорения обращается в ноль. Остается только центростремительная, которая в положении равновесия направлена вертикально вверх.
Ответ: 1.


Здравствуйте! Объясните пожалуйста эту задачу поподробнее. Немого сориентироваться!
Добрый день!
Согласно второму закону Ньютона, равнодействующая сил, действующих на тело, сонаправлена с его ускорением. На шар в любой момент времени действуют только две силы: сила тяжести и сила натяжения нити. В момент прохождения шаром положения равновесия обе силы направлены вертикально (сила тяжести всегда направлена вертикально, а сила натяжения нити направлена так, поскольку нитка в этот момент вертикальна), а значит, равнодействующая этих сил в этот момент также вертикальна. Таким образом, ускорение может быть направлено либо вверх, либо вниз, либо быть равным нулю. Окончательно определиться с выбором ускорения позволяет следующая идея. Ускорение определяет изменение вектора скорости, то есть куда направлено ускорение, туда начнет в следующий момент времени поворачиваться вектор скорости. Ясно, что вектор колеблющегося на нити шара после прохождения положения равновесия начинает поворачиваться вверх. Следовательно, ускорение направлено вверх.
Спасибо! Очень помогли!!!
Здравствуйте! Объясните, пожалуйста, почему тангенциальное ускорение в момент прохождения положения равновесия обращается в ноль?
В максимуме производная равна нулю.