Если шарик переместить в точку В, то шнур растянется. При этом в нем возникнет сила упругости F, действующая на шарик и стремящаяся вернуть его в первоначальное положение. Если теперь отпустить шарик, то под действием силы F он будет ускоренно двигаться к точке А.
Скорость шарика в любой точке траектории сонапралена с силой упругости и ускорением, возникшим в результате действия этой силы.
Шарик движется прямолинейно.
-
Придадим шарику начальную скорость, направленную перпендикулярно отрезку ОА. Двигаясь к точке В, шарик удаляется от точки О и чуть-чуть растягивает шнур. Поэтому в шнуре возникает сила упругости F, стремящаяся сократить его до первоначальной длины и одновременно приблизить шарик к точке О.
В любой точки траектории скорость шарика и сила направлены под углом к друг другу: скорость по касательной к траектории, а сила – к точке О.
Шарик движется по криволинейной траектории АС.
Если скорость тела и действующая на него сила направлены вдоль одной прямой, то тело движется прямолинейно, а если они направлены под углом друг к другу, то тело движется криволинейно.
Сила, под действием которой тело движется по окружности с постоянной по модулю скоростью, в каждой точке направлена по радиусу окружности к ее центру.
При повороте самолет наклоняется в сторону поворота, чтобы равнодействующая двух сил – веса самолета и аэродинамической подъемной силы – была направлена к центру окружности, по которой движется самолет, т.е. пилот с помощью руля сообщает самолету необходимое центростремительное ускорение.
Корабль при повороте отклоняется в противоположную сторону вследствие своей инерции, так как на его внешний борт действует сильное давление, которое сообщает ему центростремительное ускорение.
На поворотах железной дороги машинист замедляет движение, так как вследствие центробежного эффекта, поезд может сойти с рельсов.
В направлении стрелки 3 могла действовать сила F, чтобы он стал двигаться к точке С.
-
На участке 0 – 3 на шарик действовала сила в направлении скорости тела, так как он двигался с ускорением.
На участке 4 – 6 на шарик не действовала сила, так как он движется равномерно.
На участке 7 – 9 на шарик действовала сила под углом к скорости, вследствие чего тело повернуло налево, так как центр окружности находится слева.
На участке 10 – 12 на шарик действовала сила под углом к скорости, вследствие чего тело повернуло направо, так как центр окружности находится справа.
На участке 13 – 15 на шарик не действовала сила, так как он движется равномерно.
На участке 16 – 19 на шарик действовала сила против направления скорости тела, так как он двигался замедленно.
На тело наверняка действовала сила на участках AB и CD, так как тело движется криволинейно. На участках BC и DE могла действовать сила, направленная вдоль траектории движения тела, вследствие чего тело двигалось бы прямолинейно с ускорением.
|
Дано: MЗ = 6 · 1024 кг MЛ = 7 · 1022 кг r = 384000 км G = 6,67 · 10-11 Н·м2/кг |
СИ 3,84 · 108 м |
Решение: а) F = \(G\frac{M_{З} \times \ M_{Л}}{r^{2}}\) F = 6,67 · 10-11 × \(\frac{6 \cdot 10^{24}\ \times \ 7 \cdot 10^{22}}{({3,84 \cdot 10^{8})}^{2}}\) = 1,9 · 1020 (Н) б) aц = \(\frac{F}{M_{З}}\) aц = \(\frac{1,9 \cdot 10^{20}}{6 \cdot 10^{24}}\) = 3,17 · 10-5 (м/с2) в) aц = \(\frac{\nu^{2}}{r}\); ν = \(\sqrt{а_{ц}r}\) ν = \(\sqrt{3,17 \cdot 10^{- 5}\ \times \ 3,84 \cdot 10^{8}}\) = 110,3 (м/с) Ответ: F = 1,9 · 1020; aц = 3,17 · 10-5 м/с2; ν = 110,3 м/с. |
|---|---|---|
| F, aц, ν – ? |
|
Дано: F = 15 кН r = 100 м m = 1 т |
СИ 15000 Н 1000 кг |
Решение:
R = ma OY: N – mg = maц aц = \(\frac{\nu^{2}}{r}\); N = F F – mg = \(\frac{\text{mν}^{2}}{r}\) ν = \(\sqrt{\frac{(F - mg)r}{m}}\) ν = \(\sqrt{\frac{(15000 - 1000 \times 10) \times 100}{1000}}\) = 22,36 (м/с) Ответ: ν = 22,36 м/с. |
|---|---|---|
| a – ? |







