Page 123 - 6639
P. 123

1     1     1




                              =           +            −           =                +      −   =

                                   4 ∙ 9       2 ∙ 9         4                   36    18     4




                                                         = −            .
                                                                  6

                          Задача 20. Кулька, маса якої   = 50 г, скочується без проковзування
                  по жолобу з висоти ℎ = 30 см і описує вертикальну петлю радіуса   = 10 см.
                  З  якою  силою  кулька  тисне  на  жолоб  у  нижній  і  верхній  точках  петлі  по
                  нормалі до неї?

















                          Розв’язок.
                          Рівняння другого закону Ньютона для рухомої кульки

                                                                  ⃗
                                                          ⃗ +   =   ⃗.
                                                                        ⃗
                          Для  знаходження  модуля  сили     спроектуємо  це  рівняння  на
                  радіальний напрям. Оскільки нормальна складова прискорення дорівнює


                                                              =      ,



                  то маємо


                                                       cos   +   =           ,


                  звідки


                                                     =             − cos   .



                  У  цьому  виразі  швидкість     також  залежить  від  кута   ,  тому  її  потрібно
                  знайти  для  визначення   .  Використаємо  закон  збереження  механічної
                  енергії.  Оскільки  сила  реакції  жолоба  у  будь-якій  точці  перпендикулярна

                                                                                                            123
   118   119   120   121   122   123   124   125   126   127   128