Очечный источник света расположен на расстоянии 0,5 м от диска. Тень от этого диска падает на экран, который располагается на расстоянии 0,4 м. Экран начинают удалять со скоростью 2 см/с. Через какое время площадь тени на экране увеличится в 3 раз(-а)?

ответ (округли до целого числа):

m = 100 г = 0,1 кг.

g = 9,8 м/с^2.

L = 50 см = 0,5 м.

V = 3 м/с.

P - ?

Запишем 2 закон Ньютона для шарика при прохождении им нижней точки траектории: m *a = N - m *g, где m - масса шарика, a - центростремительное ускорение, N - сила упругости нити, m *g - сила тяжести.

Центростремительное ускорение, а определяется формулой: a = V^2/L, где V - скорость движения шарика, L - радиус окружности, в нашем случае длина нити.

N = m *a + m *g = m *(a + g) = m *(V^2/L + g).

Согласно 3 закону Ньютона сила натяжения нити равна весу шарика: P = N.

P = m *(V^2/L + g).

P = 0,1 кг *((3 м/с)^2/0,5 м + 9,8 м/с^2) = 2,78 Н.

ответ: вес шарика в нижней точке траектории составляет P = 2,78 Н.

Границы применимости закона:

Заряженные тела должны быть точечными. Если же размеры и расстояния соизмеримы, то закон Кулона не применим. В этом случае необходимо мысленно «разбить» тело на такие малые объемы, чтобы каждый из них отвечал условию точечности. Суммирование сил, действующих между элементарными объемами заряженных тел, дает возможность определить электрическую силу.

Заряженные тела должны быть неподвижными, т.к. при движении заряженных тел проявляется действие магнитного поля, возникающего в результате этого движения.