Учитель , объясняя тему «динамика движения тела по кругу» вращает ведро с водой в вертикальной площине. рука и ручка ведра радиус круга, по которому вращается ведро. этот радиус равен 90см.c какой наименьшей скоростью учитель должен вращать ведро чтобы не вылить воду?

Запишем условие невесомости( вода не выливается):
0=m*(g-V^2/R)
g=V^2/R    V=sqrt(g*R)=sqrt(10*0,9)=3 м/с

1) рассмотри движение тела с постоянной скоростью под действием силы тяги, направленной под углом α к горизонту

1. так как движение равномерное, то скорость постоянна и действителен первый закон Ньютона

2. рассмотрим силы, действующие на тело по горизонтали:

• проекция силы тяги F cosα
• сила трения Fтр = u N

спроецировав силы на некоторую ось, нетрудно получить, что:

F cosα = u (mg - F sinα),

u = F cosα / (mg - F sinα).

(силу нормальной реакции опоры N мы выразили, записав 1 закон Ньютона для вертикали).

теперь, зная коэффициент трения u, можно выразить ускорение во втором действии

2) рассмотрим прямолинейное равноускоренное движение тела под действием силы тяги F, направленной под углом β к горизонту (подразумеваем, что значение Fcosβ > u N)

силы, действующие на тело в данном случае, не скомпенсированы, и потому появляется ускорение, работаем со вторым законом Ньютона

аналогично первому случаю, делаем чертеж для второго: единственное, что изменилось - появилось ускорение:

F cosβ - u N = ma,

a = (F cosβ - u N) / m.

силу нормальной реакции опоры N выражаем посредством 1 закона Ньютона применительно к вертикали аналогично 1 случаю:

N = mg - F sinβ

подставляя выражения для u и N в формулу ускорения, получаем:


 
a ≈ 0.875 м/с² ≈ 0.9 м/c²

1. во-первых, нужно понимать, какие силы действуют на брусок

• сила Архимеда со стороны воды
• сила тяжести со стороны Земли
• сила тяги со стороны наблюдателя

2. так как брусок покоится, то все силы, действующие на него, скомпенсированы (по 1 закону Ньютона):

Fa + F + mg = 0.

в проекции на некоторую ось, направленную вертикально вверх, получим:

Fa + F - mg = 0,

F = mg - Fa.

по сути, мы вывели формулу веса тела в жидкости. то есть сила, достаточная для того, чтобы удержать тело в воде, - есть его вес в воде

F = p(медь) a b c g - p(вода) g a b c,

F = a b c g (p(медь) - p(вода)).

F = 10 (8 900 - 1 000) = 79 000 Н = 79 кН