Решебник Савченко
<h3 id="back-link"><a href="/#1">$\leftarrow$Назад</a></h3>
<h3> Условие: </h3>
<p>
$2.1.58.$ К тяжелому шарику, подвешенному на нити длины $l$, подвешен второй тяжелый шарик на нити той же длины. При вращении шариков вокруг вертикальной оси, проходящей через верхнюю точку подвеса, обе нити лежат в одной плоскости и составляют с вертикалью постоянные углы $α$ и $β$. Найдите угловую скорость вращения шариков.
</p>
<center>
<figure>
<img src="statement.png"
loading="lazy" width="250" />
<figcaption>
К задаче 2.1.58
</figcaption>
</figure>
</center>
<h3> Решение: </h3>
<center>
<figure>
<img src="draw.png"
loading="lazy" width="280" />
<figcaption>
Силы, действующие на систему
</figcaption>
</figure>
</center>
<p>
Проецируя силу натяжения нити $T$ для нижнего шарика, записываем второй закон Ньютона на вертикальную и горизонтальную оси:
$$T \sin \beta = ma_{ц}$$
$$mg - T \cos \beta = 0$$
Отсюда
$$mg \tan \alpha = ma_{ц}\\;(1)$$
Найдем центростремительное ускорение через угловую скорость вращения $\omega$
$$a_{ц} = \omega ^2 r = \omega ^2 (l_1+l_2)$$
$$a_{ц} = \omega ^2 l(\sin \alpha + \sin \beta)$$
Подставляем в $(1)$
$$g \tan \alpha = \omega ^2 l(\sin \alpha + \sin \beta)$$
Откуда находим $\omega$
$$\boxed{ω = \sqrt{ \frac{g \\, tg β} {l(sin β + sin α)} }}$$
</p>
<h3> Ответ: </h3>
<p>
$$ω = \sqrt{ \frac{g \\, tg β} {l(sin β + sin α)} }$$
</p>
<footer class="row container">
<br>
<p>
<small> © <strong>Решебник Савченко О.Я.</strong>, 2023-2024 <br></small>
</p>
<p>
<small>Все права принадлежат авторам. <br> Коммерческое использование материалов — с письменного разрешения авторов. <br> astrosander01@gmail.com <br></small>
</p>
</footer>