Задача по физике [ помогите кто может ]

Надя П., обычно в таких задачах идет речь не о центробежной силе (давно такое понятие выбросили из школьной программы), а о равнодействующей нескольких сил. И она равна геометрической сумме всех приложенных сил (дальше решение - геометрическое на сложение векторов).

minimama
Равнодействующая сил как в первой ситуации так и во второй равнв нулю...
А центростремительная сила нулю не равна...
Какие вектора мне нужно складывать чтобы получить центростремительную?

Нет! Так как шарик вращается по окружности, то равнодействующая равна произведению массы тела на центростремительное ускорение. Равнодействующая сил натяжения нити и тяжести равна нулю только в положении равновесия.
Но в любом случае рассуждения ведутся, исходя их геометрического построения суммы векторов.

Сообщение отредактировал(а) minimama - 13.10.2010 - 13:17

Да полная равнодействующая сила нулю не равна...
Я имею ввиду положение шарика в плоскости- параллельной стержню.
Ведь какой момент времени ни возьми- если смотреть в этой плоскости(вернее- плоскостях- так как она тоже будет поворачиваться вместе с шариком вокруг оси)- шарик неподвижен...
В первом случае- это рассуждение помогло....
Может быть для первой ситуации-достаточно было представить шарик в такой плосткости- а для второй- недостаточно?

Надя П., неважно, в какой системе отсчета ты рассматриваешь движение тела. В этих задачах происходит переход от векторов к скалярам по законам геометрии.

Собственно, вы все решили. Надо только смелее делать выводы. tg(90) не существует, значит... второй случай физически невозможен.

Чтобы шарик не снижался, сила mg должна быть чем-то уравновешена, а ничего, кроме проекции силы натяжения на вертикаль нет. Значит, эта проекция должна быть! И должна быть равна mg, в противном случае шарик сместится вверх или вниз.

Sh18

Как невозможен?
Я лично крутила ключ на веревке-горизонтально, т.е. параллельно полу...Или мне это только так казалось?

minimama

Я бы не стала называть этот способ рассуждения системой отсчета...
Это как бы удобный наглядный взгляд на положение шарика...

Ну ты можешь написать уравнение- что с чем сложили и чего получили?

Вам только так казалось. Ключ крутился почти горизонтально - угол был почти 90, чуть меньше, но достаточно, чтобы N*cos(a) равнялось mg. Тут, кстати, еще одна особенность - чем ближе к 90 градусам, тем больше должно быть натяжение нити. В конце концов порвется. Кстати, допустим предел прочности нити 50 Н, ключ - 30 грамм. При каком угле порвется? Как вы думаете, можете ли вы отличить на глаз этот угол от 90 градусов? )

Надя П., физически это называется выбор системы отсчета, относительно которой рассматриваетс движение шарика.

1. Центробежной силы не существует в инерциальных системах отсчёта.
2. Тангенс 90 не зря такой . Сила натяжения нити будет бесконечной, т.к. шарику нужно вращаться с бесконечной скоростью, чтобы оказаться в горизонтальной плоскости.

minimama
В принципе ситуация вращения происходит не на плоскости, а в пространстве, поэтому если говорить о полной равнодействующей силе нужно рассматривать трехмерную систему отсчета.
Если ваш рисунок про полную равнодействующую силу то там не хватает оси z.
А если про равнодействующую на плоскости параллельной стержню, то уравнение ma=Fн+mg совпадает с моим Fн+mg=-Fц , приведенным в посте с описанием задачи, и следовательно вопрос поднятый в этом посте отстается нерешенным.
Мне ближе рассуждения Sh18, что все таки ситуация с углом в 90 градусов физически невозможна...Спасибо что подтвердили мои предположения..
В качестве доказательства привожу расчеты по предложенной задаче:
Проекция силы натяжения на вертикаль равна mg, т.е. 0,3Н,умноженной на косинус угла. Предел прочности нити 50Н, следовательно cos(a)=0,3\50=0,006. Угол при таком косинусе равен ( насколько я разобралась в таблице Брадиса) 89 градусов 24 минуты 3 секунды- что естественно отличить от 90 нельзя.
А центробежная сила при этом будет: mg tg(89,24')= 0,3*95,5=28,65Н.
А если угол еще чуть чуть увеличится- на 2 секунды- то его тангенс будет уже 200. И произведение силы тяжести на тангенс уже превысит прочность нити..
Что доказывает что при углах, близких к 90- никакая нить не выдержит
Так?

Ошиблась я немного, поправка:
НИть разрывается не когда центростремительная сила достигнет ее прочности, а когда ее натяжение достигнет ее прочности, т.е. при таком угле, что mg деленная на косинус этого угла равна силе натяжения- а эот и есть угол 89 градусов, 24 минуты, 3 секунды.

Сообщение отредактировал(а) Надя П. - 13.10.2010 - 23:36

А центростремительная существует?
Почему я ее называю центробежной, потому что не могу назвать центростремительной силу, которая действует в направлении от центра , а не к центру.

А какая сила действует по этой оси? Для данной задачи достаточно системы координат XOY.

Ну а в плоскости равнодействующая равна нулю. Иначе бы шарик на рассматриваемой плоскости имел бы ускорение,а он неподвижен ( на рассматриваемой плоскости).
По секрету вам скажу , минимама, что в этой задаче вы плохо разбираетесь...

Сообщение отредактировал(а) Надя П. - 13.10.2010 - 18:13

ну ладно, я пошла...