Почему оборвалась нить? (21 ноября 2007)

рисунокМеталлический шар, подвешенный на невесомой нерастяжимой нити, совершает колебания. На пути нити поставили палку, которую опускали все ниже и ниже. В конце концов нить оборвалась.

1) Почему нить оборвалась?
2) Оценить предельную силу натяжения нити. Ответы объяснить с помощью формул.

Задача из электронного учебника по физике "Кирилл и Мефодий".

Комментарии

Нить обрывается за счет увеличившейся силы натяжения нити. При прохождении нижней точки возрастает центростремительное ускорение металлического шара
 aц = v2 ,
l
что приводит к увеличению натяжения нити.

Для нижней точки второй закон Ньютона в проекции на вертикальную ось имеет вид:

maц = T − mg.
T = m v2 + mg.
l
Как видно из формулы, при уменьшении l растет сила натяжения нити, и при критическом (предельном) значении (T = Tпр) происходит обрыв нити.
Надоело разбираться?