TREŚĆ:

Zadanie 2.

Niewielkie ciało $\mathcal{B}$ o masie $m$ zawieszono na nierozciągliwej nici o długości $l$, a następnie wprawiono je w ruch jednostajny po okręgu w płaszczyźnie poziomej. Górny koniec nici jest unieruchomiony w punkcie $P$. Gdy ciało porusza się po okręgu o środku $O$ ze stałą wartością prędkości, to nić jest odchylona od kierunku pionowego o kąt $\alpha$. Sytuację ilustruje rysunek obok, na którym oznaczono przyśpieszenie ziemskie $g$. Potraktuj ciało $\mathcal{B}$ jako punkt materialny, pomiń opory ruchu oraz masę nici. Przyjmij, że to doświadczenie opisujemy w układzie inercjalnym.

 

Zadanie 2.1.

Na ciało $\mathcal{B}$ poruszające się po okręgu w opisanej sytuacji działają dwie siły: ${\vec{F}}_g$ – siła grawitacji oraz ${\vec{F}}_n$– siła reakcji nici. Na diagramie poniżej narysowano i oznaczono siłę ${\vec{F}}_g$. Długość wektora ${\vec{F}}_g$ odpowiada wartości siły grawitacji wyrażonej w umownych jednostkach.

Na powyższym diagramie narysuj i oznacz wektor siły ${\vec{F}}_n$ oraz wektor siły wypadkowej ${\vec{F}}_{\text{w}}$ – działającej na poruszające się po okręgu ciało $\mathcal{B}$ (w układzie inercjalnym). Zachowaj właściwe proporcje między wartościami sił.

---

ROZWIĄZANIE:

Naszym zadaniem jest narysowanie dwóch wektorów sił na wykresie tak, aby zachować proporcje między nimi:

• wektor siły ${\vec{F}}_n$,
• wektor siły ${\vec{F}}_{\text{w}}$.

Z treści zadania (oraz z rysunku) znamy jedynie