Egzamin maturalny Fizyka. Poziom rozszerzony maj 2021. Zadanie 2.1.

Zadanie 2.

Niewielkie ciało 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 α. Sytuację ilustruje rysunek obok, na którym oznaczono przyśpieszenie ziemskie g. Potraktuj ciało B jako punkt materialny, pomiń opory ruchu oraz masę nici. Przyjmij, że to doświadczenie opisujemy w układzie inercjalnym.

---

Zadanie 2.1.

Na ciało B poruszające się po okręgu w opisanej sytuacji działają dwie siły: F_g – siła grawitacji oraz F_n – siła reakcji nici. Na diagramie poniżej narysowano i oznaczono siłę F_g . Długość wektora F_g odpowiada wartości siły grawitacji wyrażonej w umownych jednostkach.

Na powyższym diagramie narysuj i oznacz wektor siły F_n oraz wektor siły wypadkowej F_w – działającej na poruszające się po okręgu ciało B (w układzie inercjalnym). Zachowaj właściwe proporcje między wartościami sił.