Question

На невесомом стержне висит груз массой m = 100 г. Груз отклоняют на угол α = 60º и отпускают. Найдите силу натяжения стержня при прохождении им положения равновесия. Ответ укажите в ньютонах с точностью до целых.

Answer 1

Сила тяжести, действующая на груз:

Fг = mg

где g - ускорение свободного падения, принимаем его равным 9,81 м/с².

Fг = 0,1 кг * 9,81 м/с² = 0,981 Н

Силы натяжения стержня в положении равновесия должны компенсировать силу тяжести. Рассмотрим силы, действующие на груз в положении равновесия:

Fт = Tsinα

где T - сила натяжения стержня, α - угол отклонения груза.

Так как груз находится в положении равновесия, то сумма всех сил, действующих на него, должна быть равна нулю:

Fт + Fг = 0

Tsinα + mg = 0

T = -mg/sinα ≈ -0,196/0,866 ≈ -0,226 Н

Ответ: сила натяжения стержня при прохождении им положения равновесия составляет примерно 0,23 Н (с точностью до целых).