[рис.] Маленький шарик, подвешенный к потолку на легкой нерастяжимой нити, совершает колебания в вертикальной плоскости. Максимальное отклонение нити от вертикали составляет угол α = 60°. Сделайте рисунок с указанием сил, приложенных к шарику в тот момент, когда шарик движется влево-вверх, а нить образует угол β = 30° с вертикалью (см. рис.). Покажите на этом рисунке, куда направлено в этот момент ускорение шарика (по нити, перпендикулярно нити, внутрь траектории, наружу от траектории). Ответ обоснуйте. Сопротивление воздуха не учитывать.
💡 Пошаговый разбор и решение:
[рис.] 1. К шарику приложены сила тяжести $m\vecg$ направленная вертикально вниз, и сила натяжения нити $\vecT$ направленная по нити вверх (см. рис.).
2. В промежуточной точке скорость шарика υ ≠ 0, поэтому у шарика есть центростремительное ускорение aц. с. ≠ 0, направленное к центру окружности, по которой движется шарик.
3. Проекция ускорения шарика на касательную к окружности равна по модулю g · sinβ. Поэтому у шарика есть касательная составляющая ускорения aτ ≠ 0, направленная в сторону положения = весия.
4. Ускорение шарика $\veca=\veca_ц. с. + \veca_\tau$ направлено внутрь траектории правее направления силы $\vecT$
2. В промежуточной точке скорость шарика υ ≠ 0, поэтому у шарика есть центростремительное ускорение aц. с. ≠ 0, направленное к центру окружности, по которой движется шарик.
3. Проекция ускорения шарика на касательную к окружности равна по модулю g · sinβ. Поэтому у шарика есть касательная составляющая ускорения aτ ≠ 0, направленная в сторону положения = весия.
4. Ускорение шарика $\veca=\veca_ц. с. + \veca_\tau$ направлено внутрь траектории правее направления силы $\vecT$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 106050 • Задание №14
[рис.] На рисунке изображены линии напряжённости однородного электростатического поля, созданного равномерно з...
ID 168453 • Задание №22
Выберите два верных утверждения, которые соответствуют содержанию текста. Запишите в ответ их номера.
1. Вид...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | 0
Представлено решение, соответствующее одному из следующих случаев.
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, но в нем не указаны два явления или физических закона, необходимых для полного верного объяснения.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие к ответу, содержат ошибки.
ИЛИ
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на решение задачи | 1
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении имеются один или несколько из следующих недостатков:
В объяснении не указано или не используется одно из физических явлений, свойств, определений или один из законов (формул), необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим законом, свойством, явлением, определением и т. п.)
И (
ИЛИ
)
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но в них содержится один логический недочет.
И (
ИЛИ
)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачеркнуты, не заключены в скобки, рамку и т. п.).
И (
ИЛИ
)
В решении имеется неточность в указании на одно из физических явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для полного верного объяснения | 2
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае: направление ускорения) и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: силы, действующие на шарик, изменение направления и модуля скорости шарика) | 3
Максимальный балл | 3
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | 0
Представлено решение, соответствующее одному из следующих случаев.
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, но в нем не указаны два явления или физических закона, необходимых для полного верного объяснения.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие к ответу, содержат ошибки.
ИЛИ
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на решение задачи | 1
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении имеются один или несколько из следующих недостатков:
В объяснении не указано или не используется одно из физических явлений, свойств, определений или один из законов (формул), необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим законом, свойством, явлением, определением и т. п.)
И (
ИЛИ
)
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но в них содержится один логический недочет.
И (
ИЛИ
)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачеркнуты, не заключены в скобки, рамку и т. п.).
И (
ИЛИ
)
В решении имеется неточность в указании на одно из физических явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для полного верного объяснения | 2
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае: направление ускорения) и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: силы, действующие на шарик, изменение направления и модуля скорости шарика) | 3
Максимальный балл | 3
🔗 Другие задания линии №21 по предмету Физика:
ID 107284
В эксперименте установлено, что при температуре воздуха в комнате 23 °C на стенке стакана с хол...
ID 107285
В эксперименте установлено, что при температуре воздуха в комнате $25 градусовС$ на стенке стак...
ID 107286
В эксперименте установлено, что при температуре воздуха в комнате 29 °C на стенке стакана с хол...
ID 107287
В эксперименте установлено, что при температуре воздуха в комнате $25 градусов С$ на стенке ста...
ID 107288
В эксперименте установлено, что при температуре воздуха в комнате $29 градусовС$ на стенке стак...