Question

Шарик массой 100 г подвешен на длиной нити. Шарик отклоняют от положения равновесия на угол 60 градусов, сдерживая нить слегка натянутой, и отпускают. Определите силу натяжения нити в момент, когда шарик проходит положение равновесия.

Answer 1

Модуль натяжения нити равен сумме из двух сил:
весу шарика P=mg
и центростермительной силе, связанной с движением шарика Fc=mv²/R
Скорость движения рассчитаем из равенства потенциальной энергии  mgh
и кинетической энергии mv²/2.
Учитывая, что
h=R-R·cos(60)=R/2
получим
mgR/2=mv²/2
или
v²/R=g
сложив P+Fc=mg+mg=2mg
получим значение силы
F =2mg=2·0.1·10=2Н
Ответ: сила натяжения нити равна 2 Ньютона.