Menu
На веревке длинной 1 метр мальчик вращает в вертикальной плоскости груз с частотой 240 об/мин. В какой момент мальчик должен отпустить веревку, чтобы камень полетел вертикально вверх? На какую высоту поднимется камень при этом?


Дано: L=1 м

n=240 об/мин = (240/60) об/с = 4 об/с

Найти высоту h, на которую поднимется камень

Решение. Пренебрегаем сопротивлением воздуха. Считаем, что камень вращается равномерно по окружности радиуса L, тогда скорость v камня равна   \( v \)=2\( \pi \)*L*n  -(1)

 Очевидно, чтобы камень полетел вертикально вверх, необходимо чтобы его начальная скорость была направлена по касательной ко окружности вертикально вверх

Из закона сохранения имеем: m*\( v^{2} \)/2 = m*g*h, разделим обе части равенства на массу камня m, получим:

\( v^{2} \)/2 = g*h, откуда h= \( v^{2} \)/(2*g) -(2)

Подставим в (2) вместо \( v \)  выражение (1), получим:

h=4\( (\pi)^{2} \)*\( L^{2}*n^{2} \)/(2*g), отсюда

 h=2\( (\pi)^{2} \)*\( L^{2}*n^{2} \)/g

 Расчет:  h =(примерно) 2*3,14*3,14*16/10 =(примерно) 31,6 м


ПОХОЖИЕ ЗАДАНИЯ: