Дано:

шарик равномерно движется по окружности; рассматривается точка A.

Найти:

направление равнодействующей силы ⠀

Решение:

Тело движется равномерно по окружности: модуль скорости постоянен, но направление скорости непрерывно меняется. Изменение направления вектора скорости означает наличие ускорения. Это ускорение — центростремительное, оно всегда направлено к центру окружности: \vec{a}_\text{цс} = -\frac{v^2}{R}\hat{r} где \hat{r} — единичный вектор от центра к телу. По второму закону Ньютона: \vec{F}_\text{рез} = m\vec{a} Масса m \gt 0, поэтому \vec{F}_\text{рез} сонаправлена с \vec{a}_\text{цс}, то есть также направлена к центру окружности. Скорость тела в точке A направлена по касательной (перпендикулярно радиусу), тогда как равнодействующая направлена вдоль радиуса к центру — это вектор 1.