Номер 28, страница 60, часть 1 - гдз по физике 10 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Механика. Глава I. Кинематика. Параграф 5. Равномерное движение по окружности - номер 28, страница 60.

Условие.

28. Подвешенный на нити шарик движется по окружности в горизонтальной плоскости. Как направлено ускорение шарика?

Решение 2.

Решение

Рассмотрим силы, действующие на шарик. На него действуют две силы:

1. Сила тяжести ($m\vec{g}$), направленная вертикально вниз.

2. Сила натяжения нити ($\vec{T}$), направленная вдоль нити к точке подвеса.

Согласно второму закону Ньютона, равнодействующая этих сил сообщает шарику ускорение: $\vec{F}_{net} = m\vec{a}$. Равнодействующая сила является векторной суммой силы тяжести и силы натяжения нити: $\vec{F}_{net} = m\vec{g} + \vec{T}$.

Поскольку шарик движется в горизонтальной плоскости, его вертикальное ускорение равно нулю. Это означает, что вертикальная составляющая силы натяжения нити уравновешивает силу тяжести.

Таким образом, равнодействующая сила $\vec{F}_{net}$ равна горизонтальной составляющей силы натяжения нити. Эта горизонтальная составляющая направлена к центру окружности, по которой движется шарик.

Так как вектор ускорения ($\vec{a}$) всегда сонаправлен с вектором равнодействующей силы ($\vec{F}_{net}$), то и ускорение шарика направлено горизонтально к центру окружности. Такое ускорение называется центростремительным.

Ответ: Ускорение шарика направлено горизонтально к центру окружности, по которой он движется.