Отрыв шайбы от кольца
Небольшая шайба массой $m = 10\ \text{г}$, начав движение из нижней точки закреплённого вертикального гладкого кольца радиусом $R = 0{,}14\ \text{м}$, скользит по его внутренней поверхности. На высоте $h = 0{,}18\ \text{м}$ она отрывается от кольца и свободно падает. Какую кинетическую энергию имела шайба в начале движения? Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на шайбу в точке $A$.
Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
Небольшая шайба массой г, начав движение из нижней точки закреплённого вертикального гладкого кольца радиусом м, скользит по его внутренней поверхности. На высоте она отрывается от кольца и свободно падает. Какую кинетическую энергию имела шайба в начале движения? Сделайте рисунок
| ||
| |
Это задание с развёрнутым решением: ответом считается запись хода решения, а не строка. Напишите решение на бумаге и сравните с разбором — там каждый шаг с обоснованием.
Открыть разбор1Мягкая — с чего смотретьуровень 1 из 3
Какие силы действуют на шайбу в точке $A$? Что происходит с силой реакции опоры в момент отрыва?
2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3
В момент отрыва $N = 0$. Запишите второй закон Ньютона в направлении к центру кольца: радиальную составляющую силы тяжести приравняйте к $m v_A^2/R$.
3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3
Получается $v_A^2 = g(R-h)$. Затем используйте сохранение энергии: $E_0 = \dfrac{m v_A^2}{2} + mgh = \dfrac{mg(R+h)}{2}$.