Какова масса груза в килограммах, если груз, висящий на нити, был отклонен на 60 градусов, а натяжение нити при прохождении груза через положение равновесия равно 5 Н?

Физика 11 класс Динамика масса груза физика 11 класс натяжение нити угол отклонения равновесие груза сила натяжения задачи по физике Новый

Чтобы найти массу груза, висящего на нити, отклоненного на 60 градусов, мы можем использовать уравнение, основанное на равновесии сил. Давайте разберем шаги решения этой задачи.

1. Определим силы, действующие на груз:
   • Сила тяжести (mg), направленная вниз.
   • Натяжение нити (T), направленное по направлению нити.
2. Рассмотрим положение груза в момент, когда он проходит через положение равновесия:
   • В этом положении груз движется с максимальной скоростью, и все силы в вертикальном направлении должны быть уравновешены.
3. Разложим натяжение нити на компоненты:
   • Вертикальная компонента натяжения (T_y) равна T * cos(60°).
   • Горизонтальная компонента натяжения (T_x) равна T * sin(60°).
4. В момент равновесия вертикальные силы должны быть равны:
   • Сила тяжести равна вертикальной компоненте натяжения:
   • mg = T * cos(60°).
5. Подставим известные значения:
   • Натяжение нити T = 5 Н.
   • cos(60°) = 0.5.
6. Подставим в уравнение:
   • mg = 5 Н * 0.5.
   • mg = 2.5 Н.
7. Теперь найдем массу:
   • m = 2.5 Н / g, где g ≈ 9.81 м/с² (ускорение свободного падения).
   • m = 2.5 Н / 9.81 м/с².
   • m ≈ 0.255 кг.

Таким образом, масса груза составляет примерно 0.255 килограмма.