问题
计算题
绳系着装有水的水桶,在竖直平面内做圆周运动,水的质量m=0.5 kg,绳长l=60 cm,g=10 m/s2求:
(1)最高点水不流出的最小速率;
(2)水在最高点速率v=3.6m/s时,水对桶底的压力.
答案
解:
(1)在最高点不流出的条件:重力不大于水做圆周运动所需要的向心力,即
则所求最小速度
(2)当水在最高点的速率大于v0时,只靠重力提供向心力已不足,此时水桶底对水有一向下的压力,设为N,由牛顿第二定律有
由牛顿第三定律知,水对桶底的作用力N'=N=5.8 N,方向竖直向上.