Шарик, подвешенный на нити и закреплённый в лапке стоящего на столе штатива, находится в 20 см от поверхности стола. Отвечая на вопрос о преобразованиях энергии колеблющегося шарика, ученик сказал: Проходя положение равновесия, шарик обладает только кинетической энергией. Учитель счёл этот ответ неверным. Напишите ответ, который, на ваш взгляд, является верным, и обоснуйте его.

Сила тяжести вычисляется по формуле
где Н/кг – «напряжённость гравитационного поля Земли» (вблизи поверхности), и оно же – «ускорение свободного падения на Земле» (вблизи поверхности).

Динамометр, к которому подвешен шар, действует на шар с силой реакции, равной силе тяжести по I-ому (и II-ому) Законам Ньютона, для удержания шара в состоянии покоя. А латунный шар действует на динамометр с силой, равной силе реакции подвеса по III-ему Закону Ньютона. Таким образом, сила, с которой шар действует на динамометр, равная весу шара, равна в этом случае и силе тяжести, приложенной к массе шара со стороны гравитационного поля Земли.

Отсюда: ;



В нашем случае: Н Н/кг кг кг кг кг.

О т в е т : кг .

На круговой орбите гравитационное ускорение равно центростремительному.
Это записывается так: v^2/(R+h) = gam*M/(R+h)^2
здесь gam - универсальная гравитационная постоянная, M - масса Земли, R - радиус Земли.
учитывая, что g = gam*M/R^2, уравнение можно переписать так:
v^2/(R+h) = g*R^2/(R+h)^2, где g - ускорение свободного падения близ поверхности Земли.
Решая уравнение относительно линейной скорости v, получаем:
v  = R*sqrt(g/(R+h)). Подставляя величины (радиус и высоту необходимо перевести в метры!), получаем скорость на орбите v = 6532 м в сек.