Катящееся движение твердого объекта

У меня ситуация описанная на этой картинке

введите описание изображения здесь

Я знаю скорость мяча в верхней части петли ( в т о п "=" 2,38 м / с ), и я должен продемонстрировать, что мяч не падает с дорожки в верхней части петли.

Насколько я понимаю, две силы, действующие на шар, - это гравитационная сила ( Ф г "=" м г ) и нормальной силы дорожки, обеспечивающей центростремительное ускорение мяча ( Ф н "=" м ⋅ а с , где а с "=" в 2 р ). Поскольку центростремительное ускорение уравновешивает тангенциальную скорость в т о п , то есть заставляет шарик двигаться по круговой траектории, почему шарик не падает под действием силы тяжести Ф г ?

Центростремительное ускорение возникает из-за чистой силы, действующей на мяч, которая представляет собой сумму нормальной силы и силы тяжести. Если мяч движется достаточно медленно, нормальная сила может быть уменьшена до нуля, а центростремительное ускорение является результатом только силы тяжести.

Ответы (1)

В верхней части петли, если нормальная реакция на мяч из-за следа Ф н вниз и вес мяча Ф г вниз, а затем с помощью второго закона Ньютона

Ф н + Ф г "=" м в 2 р

где в скорость мяча, м это масса мяча и р это радиус петли.

Это уравнение говорит вам, что чем быстрее движется мяч, тем больше значение нормальной реакции.

Однако по мере того, как скорость мяча наверху становится меньше, нормальная реакция Н уменьшается до тех пор, пока не наступает момент, когда нормальная реакция равна нулю и

Ф г "=" м в минимум р

где в минимум это минимальная скорость, которую может иметь мяч, сохраняя контакт с дорожкой.

Если скорость мяча меньше этой минимальной скорости, он потеряет контакт с дорожкой до того, как достигнет вершины петли.

Катящееся движение твердого объекта
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v