Номер 6, страница 117, часть 1 - гдз по физике 10 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Механика. Глава II. Динамика. Параграф 11. Равномерное движение по окружности под действием нескольких сил - номер 6, страница 117.

Условие.

°6. На рисунке 11.3 изображены силы, действующие на шарик, равномерно движущийся по окружности в горизонтальной плоскости. Назовите эти силы. Как направлена равнодействующая этих сил?

Рис. 11.3

Решение 2.

Назовите эти силы.

На шарик, движущийся по окружности, действуют две силы, изображенные на рисунке:

1. Сила тяжести ($ \vec{mg} $) — сила, с которой Земля притягивает шарик. Она направлена вертикально вниз.

2. Сила натяжения нити ($ \vec{F}_{нат} $) — сила упругости, возникающая в нити из-за её растяжения. Она направлена вдоль нити от шарика к точке подвеса.

Ответ: Сила тяжести и сила натяжения нити.

Как направлена равнодействующая этих сил?

Равнодействующая сила — это векторная сумма всех сил, действующих на тело. В данном случае это $ \vec{R} = \vec{mg} + \vec{F}_{нат} $.

Согласно второму закону Ньютона, равнодействующая сила равна произведению массы тела на его ускорение ($ \vec{R} = m\vec{a} $), и её направление совпадает с направлением ускорения.

Шарик движется равномерно по окружности в горизонтальной плоскости. Такое движение возможно только при наличии центростремительного ускорения, которое всегда направлено к центру окружности. На рисунке вектор ускорения $ \vec{a} $ направлен горизонтально к центру окружности O.

Следовательно, равнодействующая этих двух сил (силы тяжести и силы натяжения нити) также направлена горизонтально к центру окружности. Она и выполняет роль центростремительной силы, заставляя шарик двигаться по криволинейной траектории.

Ответ: Равнодействующая сила направлена горизонтально к центру окружности, по которой движется шарик.