9. к двум одинаковым пружинам приложены разные по величине силы. В какой из пружин возникла большая сила упругости? Почему? Какая из пружин больше деформирована? ответ обоснуйте.
Твердые тела передают оказываемое на них давление в направлении действия силы. В отличие от твердых тел, жидкости и газы передают производимое на них давление по всем направлениям одинаково. Это объясняется тем, что отдельные частицы и слои жидкости и газа могут свободно перемещаться по всем направлениям. Свойство жидкости и газа передавать производимое на них давление одинаково во все стороны наглядно демонстрируется в опыте Паскаля. При в движении поршня в трубку вода выталкивается из всех отверстий одинаково, а не только из тех, которые расположены в направлении силы давления поршня. Если шар Паскаля вместо воды заполнить дымом, результат будет тот же.
Заметим, что при прохождении точки π/2 шарик должен иметь неотличимое натяжение нити, иначе она согнется и полный оборот не получится.
Тогда по второму закону Ньютона имеем: mg = ma, т.е. a = g
Центростремительное ускорение шарика в точке π/2: g = V2^2 / R => V2^2 = g R
Теперь прибегнем к закону сохранения энергии (в точке -π/2 и π/2). Получаем (V1 - начальная скорость шарика, которую мы ищем):
mV1^2 / 2 = mV2^2/2 + mg2R
mV1^2 / 2 = (mgR + 4mgR) / 2
mV1^2 = 5mgR
V1 = √5gR