Шарик,подвешенный на невесомой нерастяжимой нити длиной l=1.6 м,выводят из положения равновесия и отпускают.Определите

l = 1,6 м.

g = 10 м/с².

h = 45 см = 0,45 м.

∠α = 60°.

Vmax - ?

Шарик будет иметь максимальную скорость движения Vmax при прохождении нижней точки траектории, то есть положения равновесия.

Воспользуемся законом сохранения полной механической энергии.

В момент прохождения положения равновесия шарик обладает только кинетической энергией Ек = m * Vmax² / 2.

а) В момент отклонения шарик обладает только потенциальной энергией Еп = m * g * h.

В момент прохождения положения равновесия шарик обладает только кинетической энергией Ек = m * Vmax² / 2.

m * g * h = m * Vmax² / 2.

Vmax² =  2 * g * h.

Vmax =  √(2 * g * h). 

Vmax =  √(2 * 10 м/с² * 0,45) = 3 м/с.

б) В момент отклонения шарик обладает только потенциальной энергией Еп = m * g * h.

h = l - l * cosα = l * (1 - cosα).

h =  1,6 м * (1 - cos60°) = 0,8 м.  

В момент прохождения положения равновесия шарик обладает только кинетической энергией Ек = m * Vmax² / 2.

m * g * h = m * Vmax² / 2.

Vmax² =  2 * g * h.

Vmax =  √(2 * g * h). 

Vmax =  √(2 * 10 м/с² * 0,8) = 4 м/с.