Дано: m = 100 г = 0.1 кг; h=4R; P - ? Решение: Запишем второй закон Ньютона для шарика при прохождении нижней точки траектории: N+mg+ma=0; N - сила реакции опоры. Она противоположна по направлению и равна по модулю P: P=-N. Тогда mg+ma=-N; m(a+g)=P.
Массу шарика мы знаем, ускорение свободного падения равно 10 м/с². Остается найти центростремительное ускорение a. a=V²/R.
По закону сохранения механической энергии, вся потенциальная энергия, которой обладал шар в момент, когда его отпустили, перейдет в кинетическую: Ep=Ek; mgh=mV²/2; V²=2gh; V²=8gR (т. к. h=4R по условию); Значит a=V²/R=8gR/R=8g.
Осталось просто подставить наше найденное ускорение и посчитать) P=m(a+g)=m(8g+g)=9mg=9*0.1*10=9 Н. ответ: 9 Н.
m = 100 г = 0.1 кг;
h=4R;
P - ?
Решение:
Запишем второй закон Ньютона для шарика при прохождении нижней точки траектории: N+mg+ma=0;
N - сила реакции опоры. Она противоположна по направлению и равна по модулю P: P=-N. Тогда mg+ma=-N; m(a+g)=P.
Массу шарика мы знаем, ускорение свободного падения равно 10 м/с². Остается найти центростремительное ускорение a.
a=V²/R.
По закону сохранения механической энергии, вся потенциальная энергия, которой обладал шар в момент, когда его отпустили, перейдет в кинетическую:
Ep=Ek;
mgh=mV²/2;
V²=2gh;
V²=8gR (т. к. h=4R по условию);
Значит a=V²/R=8gR/R=8g.
Осталось просто подставить наше найденное ускорение и посчитать)
P=m(a+g)=m(8g+g)=9mg=9*0.1*10=9 Н.
ответ: 9 Н.
***************************************************************
эдс большего витка
ЭДС1 = к*pi*R^2
эдс меньшего витка
ЭДС2 = к*pi*r^2
полное ЭДС в цепи
ЭДС=ЭДС1-ЭДС2=к*pi*(R^2-r^2)
сопротивление большего витка 2*pi*R*ro/S
сопротивление мненьшего витка 2*pi*r*ro/S
ток по кругу
I = ЭДС / ( 2*pi*R*ro/S+ 2*pi*r*ro/S)
разность потенциалов в точке соприкосновения
ЭДС1-I*2*pi*R*ro/S = к*pi*R^2 - к*pi*(R^2-r^2)*2*pi*R*ro/S / ( 2*pi*R*ro/S+ 2*pi*r*ro/S) =
= к*pi*R^2 - к*pi*(R^2-r^2)*R / ( R+r) = к*pi*(R^2*R+R^2*r - R^2*R+r^2*R / ( R+r) =
= к*pi*(R^2*r +r^2*R / ( R+r) = к*pi*R*r
для случая касающихся витков восьмерки
***************************************************************
эдс большего витка
ЭДС1 = к*pi*R^2
эдс меньшего витка
ЭДС2 = к*pi*r^2
полное ЭДС в цепи
ЭДС=ЭДС1+ЭДС2=к*pi*(R^2+r^2)
сопротивление большего витка 2*pi*R*ro/S
сопротивление мненьшего витка 2*pi*r*ro/S
ток по кругу
I = ЭДС / ( 2*pi*R*ro/S+ 2*pi*r*ro/S)
разность потенциалов в точке соприкосновения
ЭДС1-I*2*pi*R*ro/S = к*pi*R^2 - к*pi*(R^2+r^2)*2*pi*R*ro/S / ( 2*pi*R*ro/S+ 2*pi*r*ro/S) =
= к*pi*R^2 - к*pi*(R^2+r^2)*R / ( R+r) = к*pi*(R^2*R+R^2*r - R^2*R-r^2*R / ( R+r) =
= к*pi*(R^2*r -r^2*R / ( R+r) = к*pi*R*r*(R-r)/(R+r)
*************************
оба случая изображены на рисунке