繩子一端固定,另一端系質量為M的小球,小球饒繩子固定點O在豎直內做圓周運動,則繩子在最高點與最低點的聲張力差

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繩子一端固定,另一端系質量為M的小球,小球饒繩子固定點O在豎直內做圓周運動, 設在最高點小球的速度為v1,繩子的拉力為T1,在最低點小球的速度為v2,繩子的拉力為T2,繩長為L則根據牛頓定律 在最高點,T1+mg=mv1~2/L 在最低點, T2-mg=mv2~2/L根據機械能守恒定律,mv1~2/2+2mgL=mv2~2/2解得T2-T1=(mv2~2-mv1~2)/L+2mg=6mg

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在最高點,小球受到都是向下的重力mg和繩的拉力F,則F+mg=mV^2/R, === F=(mV^2/R)-mg在最低點,小球受到向下的重力mg和向上的繩的拉力F',則F'-mg=mV'^2/R, === F=(mV'^2/R)+mg繩的張力與小球受的拉力大小相等,所以繩子在最高點與最低點的張力差=F-F'=[m(V^2-V'^2)/2]-2mg