Menu

Движение по вертикальной окружности

Часть раздела Механика путешествия по Physics на Coddy. Урок 78 из 97.

В вертикальной окружности сила тяжести всегда направлена вниз. Если считать направление к центру положительным:

top: T+mg=mv2r,bottom: T−mg=mv2r\text{top: } T + mg = \frac{mv^2}{r}, \qquad \text{bottom: } T - mg = \frac{mv^2}{r}

Шарик на верёвке движется по вертикальной окружности вокруг центрального колышка. В верхней точке сила натяжения T и сила тяжести mg направлены вниз, к центру. В нижней точке более длинная стрелка силы натяжения направлена вверх, к центру, а сила тяжести направлена вниз, от центра

В верхней точке обе силы направлены к центру; в нижней точке сила тяжести направлена от него.

Натяжение наиболее сильно в нижней точке. На американских горках нормальная сила, действующая на сиденье, NN, играет роль TT: в нижней точке впадины пассажир чувствует себя тяжелее.

challenge icon

Задание

Наездница массой 60 kg60\ \mathrm{kg} на американских горках проезжает через нижнюю точку впадины. Там её ускорение равно 5 m/s25\ \mathrm{m/s^2} и направлено прямо вверх, к центру впадины. Найдите силу нормальной реакции NN, действующую на неё со стороны сиденья.

Попробуйте сами

Physics diagram: path, cart

Выразить NN

quiz iconПроверьте себя

В этом уроке есть небольшой тест. Начните урок, чтобы ответить на вопросы и сохранить прогресс.

Все уроки раздела Механика