Консультация # 202578: Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос: Доброго дня) Вот еще подкину) Однородный шар радиуса `R=5` см подвешен на нерастяжимой нити длиной `l=15` см к гладкой стенке прямого кругового цилиндра. Ось цилиндра вертикальна. Масса шара `m=0,8` кг. Шар находится в цилиндре (см. осевое сечение цилиндра на ри...
Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос: Доброго дня) Вот еще подкину)
Однородный шар радиуса `R=5` см подвешен на нерастяжимой нити длиной `l=15` см к гладкой стенке прямого кругового цилиндра. Ось цилиндра вертикальна. Масса шара `m=0,8` кг. Шар находится в цилиндре (см. осевое сечение цилиндра на рис. 23). Цилиндр заполняют водой и приводят во вращение вокруг вертикальной оси, проходящей через точку крепления нити к стенке. Угловая скорость вращения `omega=10` рад/с, шар находится в воде вдали от стенок. Какой угол `alpha` нить образует с вертикалью?
Из олимпиадных задачек. Есть ответ (олимпиада Физтех по физике 2021, 10кл) cosa=g/(w2(l+R)
Здравствуйте, yes-2008 Дано: R=5*10-2м l=0,15 м m=0,8 м ω=10 рад/с Найти: α Решение: (см.рис.)
Будем думать, что вода вращается вместе с цилиндром. Тогда со стороны воды на шар ничего, кроме силы Архимеда, не действует. Также на шар действует центробежная сила FЦБ,сила тяжести mg и сила упругости нити Т. В неинерциальной вращающейся системе отсчета под действием указанных сил шар будет находиться в равновесии. Следовательно...(в следующей записи выделение жирным соответствует векторной записи физических величин). mg+Т+FАрх+FЦБ=0 (1) - в проекции на ось x имеем -Т*sinα+mω2R (2) - в проекции на ось х имеем - в проекции на ось у имеем -mg+T*cosα+ρgV=0 (3
) Отсюда Т*cosα=mg-ρgV (4) T*sinα=m*ω2*R (5) Делим (4) на (5), получаем сtg α=g/(ω2*R)-ρgV/(mω2R = g/(ω2R)*[1-(ρV/m)] (6) Объем шара V=(4/3)*πR3 (7) Теперь расчеты V=0,52*10-3м-3 ctgα=0,686 ⇒ α=arcctg 0,686 ≈ 56° ******* Удачи
Консультировал: Konstantin Shvetski (Модератор)
Дата отправки: 16.04.2022, 03:52
Команда портала RFPRO.RU благодарит Вас за то, что Вы пользуетесь нашими услугами. Вы только что прочли очередной выпуск рассылки. Мы старались.
Пожалуйста, оцените его. Если совет помог Вам, если Вам понравился ответ, Вы можете поблагодарить автора -
для этого в каждом ответе есть специальные ссылки. Вы можете оставить отзыв о работе портале. Нам очень важно знать Ваше мнение.
Вы можете поближе познакомиться с жизнью портала, посетив наш форум, почитав журнал,
который издают наши эксперты. Если у Вас есть желание помочь людям, поделиться своими знаниями, Вы можете зарегистрироваться экспертом.
Заходите - у нас интересно!