В вертикальной плоскости расположена гладкая трубка, изогнутая периодически в виде дуг окружностей одинаковым радиусом R (см. рис.). В верхнее отверстие трубки без начальной скорости запускают шарик массой m = 10 г. С какой по модулю силой F шарик действует на трубку в точке А, в конце первой половины периода своего движения по трубке?
Как видно из рисунка, к концу первого полупериода движения по трубке шарик опустится по высоте на расстояние Поскольку потерь механической энергии нет (по условию трубка гладкая), то скорость шарика к этому моменту будет равна
В точке A шарик движется по окружности с центростремительным ускорением, равным которое, согласно второму закону Ньютона, создается нормальной силой давления со стороны трубки:
По третьему закону Ньютона эта сила по модулю равна искомой силе давления шарика на трубку: Н.
Ответ: 0,4 Н.


Скажите,пожалуйста, а почему к концу первого периода движения шарик опустится на расстояние h=2R? Почему не 3R?
От точки А до верхнего отверстия по вертикали 2R.
А почему в формуле к скорости V в начале под корнем приписывается коэффициент 2 (2gh)? Ведь скорость при центростремительном ускорении есть корень из aR (ну, в данном случае a=g и R=h, это понятно). Только откуда там цифра 2?