Dane:

Rozwiązując to zadanie skorzystamy również z:

▶ wartość przyspieszenia ziemskiego: .

Szukane:

Rozwiązanie:

Możemy wykonać rysunek pomocniczy, gdy kulka znajduje się w najwyższym punkcie, czyli:

gdzie:

- siła ciężkości,

- siła sznurka.

Rolę siły dośrodkowej w tym przypadku pełni siła wypadkowa siły, z jaką sznurek działa na kulkę oraz ciężaru. Oznacza to, że:

W zadaniu podane mamy, że siła z jaką sznurek działa na kulkę jest równa sile ciężkości kulki:

Z tego wynika, że:

Wartość siły ciężkości możemy wyrazić jako iloczyn masy kulki i przyspieszenia ziemskiego:

gdzie:

- masa kulki,

- wartość przyspieszenia.

Z tego wynika, że siła dośrodkowa wynosi:

Wartość siły dośrodkowej możemy przedstawić wzorem:

gdzie:

- wartość siły dośrodkowej działającej na ciało,

- masa ciała poruszającego się po okręgu,

- wartość prędkości liniowej ciała poruszającego się po okręgu,

- promień koła.

Możemy zatem wyznaczyć wartość prędkości kulki korzystając z zależności:

Wówczas podstawiając dane liczbowe do wzoru otrzymujemy, że siła dośrodkowa wynosi:

Natomiast prędkość kulki wynosi:

Odpowiedź: Wartość siły dośrodkowej wynosi 1 N, a szybkość kulki wynosi około 3,5 m/s.

Szukane:

Rozwiązanie:

Najmniejszą szybkość kulka będzie miała, gdy nie będzie działać na nią siła pochodząca od nici. Wówczas będziemy mieli, że:

Pierwiastkujemy:

Wówczas stosunek prędkości obliczonej w podpunkcie a) do najmniejszej szybkości, którą w tym punkcie miałaby kulka będzie wynosił: