На какой угол отклонится при этом нить с шаром? (15 мая 2009)

К потолку трамвайного вагона подвешен на нити шар. Вагон тормозится, и его скорость равномерно изменяется за время Δt = 3 c от и V = 18 км/ч до V = 6 км/ч. На какой угол α отклонится при этом нить с шаром?

Расчетное задание БГТУ по физике.

Найдем ускорение вагона:

a = ?v/?t = (vк − vн)/?t = (6 − 18)/3 = −4 м/с,

или a = 4 м/с по модулю.

Теперь рассмотрим шарик. На него действует две силы: сила натяжения нити (T) и сила тяжести (mg).

Запишем второй закон Ньютона в векторном виде:

ma = mg + T.

В скалярном получим систему:

ma = T sin ?.

mg = T cos ?.

tg ? = a/g = 4/10 = 0.4.

? = arctg 0.4 ≅ 21-22°.

ИльяФр, у Вас в СИ не переведено:

18 км/ч = 5 м/с, 6 км/ч = 1 и 2/3 м/с, далее те же действия, ответ примерно .