Чему равна масса яблока, если перед ударом о землю оно имело кинетическую энергию около 10 дж?

m = 0.05 кг - масса камушка
r = 0.55 м - радиус вращения
k = 0.7 - коэффициент трения
t = 0.1 с - время удара "апстену"
g = 10 м/с² - ускорение силы тяжести
камушек слетает с диска, когда
ma = mgk
a = v²/r - центростремительное ускорение камушка
v - линейная скорость камушка
v²/r = gk
следовательно
v = √(gkr)
при ударе об стену без потери энергии изменение импульса равно
Δp = 2mv = 2m√(gkr)
Импульс силы удара камушка об стену равен изменению импульса камушка
Ft = Δp = 2m√(gkr)
откуда сила равна
F = 2m√(gkr)/t = 2·0.05√(10·0.7·0.55)/0.1 = 2 H

Тангенс угла провисания равен:
tgα = d/(L/2)
Угол провисания троса мал, поэтому
α ≈ tgα ≈ Sinα
В точке подвеса возникают пара сил натяжения, проекция на вертикальную ось каждой из них равна mg/2, следовательно модуль каждой силы равен:
F = (mg/2)/Sinα = (mg/2)/(d/(L/2)) = mgL/4d
здесь
m = 3.4 кг - масса груза
g = 10 м с⁻² - ускорение силы тяжести
L = 30 м - длина троса
d = 0.05 м - стрела прогиба (глубина провисания троса)
F = mgL/4d = 3.4·10·20/(4·0.05) = 3400 Н
В точке подвеса возникнет пара сил, равных по модулю 3400 Н