Question

Хлопчик масою 40 кг гойдається на гойдалці з довжиною підвісу 2 м. З якою

швидкістю гойдалка проходить нижню точку, якщо сила тиску хлопчика на

сидіння дорівнює 480 Н?

Answer 1

Ответ:

За законом збереження енергії, коли гойдалка проходить нижню точку, потенціальна енергія змінюється на кінетичну енергію. Так як під час гойдання сила тяжіння та сила тиску на сидіння утворюють пару протилежних напрямків, то вони не вносять вкладу у механічну роботу.

Отже, енергія на початку руху (висоті) повинна дорівнювати енергії в кінці руху (нижній точці). Тобто:

mgh = (1/2)mv^2,

де m - маса хлопчика, g - прискорення вільного падіння, h - висота, з якої рух починається, v - швидкість гойдалки в нижній точці.

Підставивши відповідні значення:

40 * 9.81 * 2 = (1/2) * 40 * v^2,

784 = 20v^2,

v^2 = 39.2,

v ≈ 6.26 м/с.

Отже, швидкість гойдалки в нижній точці дорівнює близько 6.26 м/с.