Для связи в whatsapp +905441085890

Конькобежец массой m движется по окружности.

Пример решения задачи №48.

Конькобежец массой m движется по окружности. Как правило, в такой задаче силой трения скольжения пренебрегают, потому что когда конек режет лед, то между ним и льдом образуется прослойка воды из-за таяния льда.

Решение:

Вязкостью воды, т. е. силами внутреннего трения в ней, обычно пренебрегают из-за их малости.В этом случае на конькобежца действуют сила тяжести и сила реакции опоры, т. е. льда (рис. 11-5).

Если бы эти силы были численно равны и антинаправлены, то они бы друг друга уравновешивали, и в этом случае их равнодействующая была бы равна нулю. Но тогда конькобежец должен был бы по первому закону Ньютона двигаться равномерно и прямолинейно, т. е. уехать по касательной к окружности. Чтобы он мог двигаться по окружности, нужно, чтобы векторная сумма сил тяжести и реакции опоры была отлична от нуля и направлена по радиусу к центру окружности. Поэтому конькобежец вынужден наклониться к центру кривизны своей траектории, чтобы таким образом появилась эта равнодействующая сил тяжести и реакции опоры. По второму закону Ньютона, записанному в векторной форме применительно к данному случаю, , а для модулей сил (если известен, например, угол а наклона конькобежца к горизонту),

Эта задача взята со страницы подробного решения задач по физике, там теория и задачи по всем темам физики, можете посмотреть:

Физика — задачи с решениями и примерами

Возможно вам будут полезны ещё вот эти задачи:

Пример решения задачи №46. Автомобиль движется по вогнутому мосту равномерно, т. е. с постоянной по модулю скоростью. При этом на него действуют две силы: сила тяжести mg и сила реакции опоры , причем сила реакции опоры по модулю больше силы тяжести, ведь именно сила реакции опоры направлена по радиусу к центру окружности, который расположен вверху над мостом.
Пример решения задачи №47. Тело массой m вращается по окружности в горизонтальной плоскости, будучи подвешенным на нити (рис. 11-4). Такая система тел называется коническим маятником.
Пример решения задачи №49. Летчик массой m делает «мертвую петлю» в вертикальной плоскости. В задаче речь идет о силах давления летчика на кресло в верхней и нижней точках петли (рис. 11-6).
Пример решения задачи №50. На горизонтальной дороге автомобиль делает поворот радиусом R = 16 м. Какова наибольшая величина скорости и, которую может развить автомобиль, чтобы его не занесло, если коэффициент трения скольжения колес о дорогу k = 0,4?