Keresés


Toplista

Toplista
  • betöltés...

Magántanár kereső

Ha szívesen korrepetálnál, hozd létre magántanár profilodat itt.
Ha diák vagy és korrepetálásra van szükséged, akkor regisztrálj be és írd meg itt, hogy milyen tantárgyban!

Tömegpont dinamikája

648
Egy fonálingát 5,2 m/s nagyságú vízszintes irányú sebességgel lendítünk ki egyensúlyi helyzetéből. Legfeljebb milyen hosszúságú lehet a fonál, hogy végig feszes maradjon, miközben az inga teljesen körbefordul?
Jelenleg 1 felhasználó nézi ezt a kérdést.
0
Középiskola / Fizika

Válaszok

1
A kritikus pont az, amikor a kör tetejénél jár az inga. Ekkor a fonálerő akár nullára is csökkenhet, ha kicsi a sebesség. (Ha még kisebb lenne a sebesség, le is esne a test, nem forogna.) A testre a nulla fonálerő mellett a gravitáció hat csak, ez a nehézségi erő adja a teljes centripetális erőt:
`m·g = m·v^2/r`

A sebesség ott fent persze nem 5,2 m/s, kisebb. Kezdetben:
`v_0="5,2"\ m/s`
amiből a kezdeti mozgási energia:
`E=1/2·m·v_0^2`
A felső pontban ugyanaz az energia egyrészt helyzeti, másrészt mozgási energiává vált:
`E=m·g·2r+1/2·m·v^2`
vagyis
`1/2·m·v_0^2=m·g·2r+1/2·m·v^2`
Ebből jön ki, hogy mi odafent a sebessége.
`v_0^2=4g·r+v^2`
`v^2=v_0^2-4g·r`

A centripetális erőből ez jött ki:
`g = v^2/r`
`g=(v_0^2-4g·r)/r=v_0^2/r-4g`
`5g=v_0^2/r`
`r=v_0^2/(5g)`
0