Полное условие задачи
Шарик скользит без трения по наклонному желобу, а затем движется по «мертвой петле» радиуса R. С какой силой давит шарик на желоб в верхней точке петли, если масса шарика 100 г, а высота, с которой его отпускают, равна 4R, считая от нижней точки петли.
Краткое условие задачи
Решение задачи
Запишем второй закон Ньютона для шарика, находящегося в верхней точке петли, в векторном виде:
Перепишем его в проекциях на вертикальное направление OY:
По модулю сила реакции опоры равна силе давления (весу) шарика на желоб:
Центростремительное ускорение находится по формуле:
Тогда получаем:
Выразим вес:
В соответствии с законом сохранения механической энергии можно записать:
где:
Тогда:
Учтем, что:
Имеем:
Выразим квадрат скорости:
Подставляем последнюю формулу в выражение для веса:
Подставляем данные и находим численный ответ:
Ответ: 3 Н.
