Вывод уравнения кругового движения

Мне дана серия из трех уравнений, которые кто-то использовал для определения силы натяжения при раскачивании веревки:

м г час "=" 1 / 2 м в 2
Т м г "=" м в 2 р
Т "=" 3 м г "=" 1764 г. Н
Меня просят объяснить этапы вычислений и используемые концепции. Для начала я понимаю, что первое уравнение утверждает, что Потенциальная энергия человека, качающегося на веревке, будет равна его Кинетической энергии в нижней точке или при качании, в соответствии с законами сохранения энергии. Кроме того, составление этого уравнения позволяет рассчитать в человека, качающегося на веревке, что необходимо во втором уравнении. Второе уравнение утверждает, что натяжение веревки в нижней точке качания будет равно сумме центростремительной силы и веса человека, качающегося на веревке. Но у меня проблемы с пониманием последнего уравнения. Ясно, что в одной части уравнения была сделана замена, чтобы получить 3 м г .

Я знаю, что могу подставить центростремительное ускорение в уравнение:

Т м г "=" м а с

Могу ли я получить подсказку, которая направит меня в правильном направлении? Нужно ли делать несколько замен, чтобы получить 3 м г .

Ответы (1)

Предполагается, что качание начинается под углом 90 градусов, так что r=h, в противном случае это неверно. Затем м в 2 2 "=" м г р , так м в 2 р "=" 2 м г , так Т "=" м г + м в 2 р "=" м г + 2 м г "=" 3 м г .

Это тот случай, когда качание начинается на 90 градусов.