Mały ciężarek zawieszony jest na cienkiej nitce o długości 1m, która przymocowana jest do
nieruchomego walca o grubości 2 cm. Jeżeli cięzarek zostanie pchnięty w lewo z dostatecznie
dużą prędkością, nitka zacznie nawijać się na walec.
Oblicz jaką prędkość początkową trzeba nadać ciężarkowi, aby nitka nawinęła się wokół walca.
l = 1m
r = 0,01 m
Moje rozumowanie jest takie: energia kinetyczna na początku (w położeniu początkowym) musi być
równa sumie energi potencjalnej i kinetycznej, gdy ciężarek jest nad walcem.
| mv2 | mvk2 | ||
= | + mg(l−πr) //nitka się już zawinie i będzie krótsza o połowę obwodu | ||
| 2 | 2 |
| mv2 | mvk2 | ||
− mgl = | + mg(l−πr) | ||
| 2 | 2 |
| mv2 | mvk2 | ||
+ mg(h−l) = | + mg(h+l−πr) | ||
| 2 | 2 |
| mv2 | mvk2 | ||
+ mgh −mgl = | + mgh+ mg(l−πr) | ||
| 2 | 2 |
| mv2 | mvk2 | ||
−mgl = | + mg(l−πr) | ||
| 2 | 2 |