Шар на нити колеблется как маятник. Как направлен вектор равнодействующей всех сил, действующих на шар в момент прохождения положения равновесия?
1) вертикально вверх
2) вертикально вниз
3) по направлению вектора скорости
4) против направления вектора скорости
Согласно второму закону Ньютона, вектор равнодействующей всех сил сонаправлен с вектором ускорения тела. При 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. Таким образом, в момент прохождения шаром положения равновесия равнодействующая всех сил направлена вертикально вверх.
Ответ: 1.
Извините а можно так объяснить, если шар подвешен на нити , то это нить может являться радиусом той окружности , которую может нарисовать этот шар. а значит вектор равнодействующей всех сил направлен по радиусу?
Добрый день!
Да, шар действительно двигается по окружности, радиус которой равен длине нити. Но важно понимать, что это движение с переменной скоростью. Поэтому только в положении равновесия равнодействующая направлена по радиусу. Действительно, сила натяжения нити всегда направлена вдоль нити, а сила тяжести всегда направлена вниз, поэтому равнодействующая все время поворачивается.
куда пропала сила тяжести в нижней точке?
Добрый день!
Никуда не пропала, просто там есть еще и сила натяжения нити, которая направлена вверх и больше по величине, чем сила тяжести. Поэтому равнодействующая, в итоге, направлена вверх.