Камень, привязанный к веревке длиной , равномерно вращается в вертикальной плоскости. При какой частоте вращения веревка разорвется, если известно, что она разрывается при силе натяжения, равной десятикратной силе тяжести, действующей на камень.

Добавлена: 11.05.2026
Обновлена: 11.05.2026
Предмет: Физика
Автор: Кэмп

#Общая физика: механика, термодинамика, электродинамика

Камень, привязанный к веревке длиной , равномерно вращается в вертикальной плоскости. При какой частоте вращения веревка разорвется, если известно, что она разрывается при силе натяжения, равной десятикратной силе тяжести, действующей на камень.

Условие:

Камень, привязанный к веревке длиной $l=50 \mathrm{~см}$ , равномерно вращается в вертикальной плоскости. При какой частоте вращения $v$ веревка разорвется, если известно, что она разрывается при силе натяжения, равной десятикратной силе тяжести, действующей на камень.

Решение:

Обозначим массу камня как $m$ . Сила тяжести, действующая на камень, равна $F_g = mg$ , где $g$ - ускорение свободного падения (приблизительно $9.81 \, \text{м/с}^2$ ).
Сила натяжения веревки $T$ должна быть равна десятикратной силе тяжести, то есть: $T = 10mg$ .
Когда камень находится в нижней точке траектории, на него действуют две силы: сила тяжести $mg$ вниз и сила натяжения $T$ вверх. В этой точке центростремительное ускорение $a_c$ камня связано с его линейной скоростью $v$ сле...