2.3.28∗. По вертикально стоящей гладкой и твердой спирали скользит бусинка массы $m$. Радиус петли спирали равен $R$, шаг спирали (расстояние по вертикали между соседними витками) — $h$. С какой силой бусинка действует на спираль в момент, когда она спустилась по вертикали на расстояние $H$? Начальная скорость бусинки равна нулю.
К задаче $2.3.28$
Решение
Угол наклона $\alpha$ винтовой линии к горизонтали задается через тригонометрию:
Центростремительная сила центр$F_{центр}$ возникает из-за движения бусинки по окружности радиуса $R$ в горизонтальной плоскости. Учитывая горизонтальную проекцию скорости гор$(v_{гор} = v\cos\alpha)$, находим центростремительную силу
Подставляем уравнения центростремительной и нормальной сил из $(5)$ и $(6)$, соответственно, в уравнение $(4)$ для силы, с которой бусинка действует на спираль