НОФ 1989, II кръг (областен), 10–11 клас — Задача 1
Министерство на културата, науката и просветата. Централна комисия за провеждане на олимпиадата по физика. ТЕМА за Втория кръг на олимпиадата по физика за X и XI клас, 5 март 1989 година · 5 март 1989 г. · 7 т.
Условие
Топче с маса е закачено за безтегловна неразтеглива нишка с дължина . Топчето е завъртяно така, че се движи с постоянна скорост / фиг.1 / по окръжност с радиус , която лежи в хоризонтална равнина/ конично махало /.

а/ Под действие на какви сили се извършва движението на топчето? Направете чертеж. [1 т.]
б/ Определете скоростта . [4 т.]
в/ Пресметнете периода на въртене . Кой геометричен параметър на системата е съществен за ? Земното ускорение е . [2 т.]
Отговори
б/ 0.59 m/s
в/ 1.07 s
Периодът зависи единствено от разстоянието от точката на окачване до равнината на въртене: .
Решение
а/ На топчето действат две сили : силата на тежестта и силата на опъване на нишката / фиг.1/ 1т.
б/ От II закон на Нютон :
Записваме / 1 / в проекции по хоризонталната и вертикална ос :
където е отчетено условието за равномерно въртене по окръжност ; 1т.
От / 2 / и / 3 / определяме :
Изразяваме чрез и от фиг.1 :
3т.
в/
1т.
От фиг.1 :
Следователно периодът на коничното махало зависи единствено от разстоянието от точката на окачване до равнината на въртене. 1т.
ОБЩО : 7 точки

Оригинал в Архива: 1989_reg_1011.pdf