Дано:
= 15 см; α = 60°
Найти: V - ?
Решение:
На груз действуют сила натяжения нити T и сила тяжести mg, как указано на рисунке.
По второму закону Ньютона в проекции на Оy:
(1)
По второму закону Ньютона в проекции на Ox:
, где a - ускорение груза. (2)
По формуле центростримительного ускорения:
, где V - скорость груза, R - радиус окружности, по которой проходит груз. (3)
Так как груз вращается вокруг вертикальной оси так, что нить отклоняется от вертикали на угол α:
(4)
Подставим (4) в (3):
(5)
Подставим (1) во (2):
(6)
Подставим (6) в (5)
м/с
Ответ: V = 1,5 м/c
Источник: Реальные задания (ЕГЭ, ФИПИ, Демидова)