ID: 00014933
Грузик массой 0,2 кг привязан к нити длиной 1 м и вращается в горизонтальной плоскости по окружности радиусом 0,3 м (конический маятник). Чему равен момент силы тяжести относительно горизонтальной оси, проходящей через точку подвеса? Ответ запишите в ньютонах на метр.
Источник: ФИПИ
Момент силы — это сила, умноженная на плечо, а плечо — это кратчайшее (перпендикулярное) расстояние от оси до линии, вдоль которой действует сила: M=F\cdot d. Сила тяжести грузика всегда смотрит строго вниз.
Ось горизонтальная и проходит через точку подвеса наверху. Линия действия силы тяжести — вертикаль, идущая вниз через сам грузик. Кратчайшее расстояние от этой вертикали до точки подвеса — это горизонтальный относ грузика от оси, то есть радиус окружности r=0{,}3 м. Длина нити 1 м здесь не нужна — она лишь распределяет, насколько грузик ушёл вбок и вниз, а вбок он ушёл ровно на радиус.
Сила тяжести: F=mg=0{,}2\cdot10=2 Н. Тогда M=F\cdot r=2\cdot0{,}3=0{,}6 Н·м.
Ответ: 0,6 Н·м.