Дано:
m = 0.1 кг (масса шарика)
l = 1 м (длина нити)
r = l / 2 = 0.5 м (радиус окружности)
g = 9.81 м/с² (ускорение свободного падения)
Найти:
Работу, необходимую для сообщения шарику движения по окружности.
Решение:
1. Найдем высоту подвешенного шарика над уровнем, на котором он движется. В данном случае, при движении по окружности, высота будет равна:
h = l - sqrt(l^2 - r^2)
где r - радиус окружности.
2. Подставим значения:
h = 1 - sqrt(1^2 - 0.5^2)
h = 1 - sqrt(1 - 0.25)
h = 1 - sqrt(0.75)
h = 1 - 0.866 = 0.134 м
3. Теперь найдем изменение потенциальной энергии, которое равно работе, необходимой для поднятия шарика на высоту h:
delta U = m * g * h
delta U = 0.1 * 9.81 * 0.134
delta U ≈ 0.131 мДж
Ответ:
Работа, необходимая для сообщения шарику такого движения, составляет примерно 0.131 мДж.