Решебник Савченко
<h3 id="back-link"><a href="/ru#2.1">$\leftarrow$Назад</a></h3>
<h3> Условие: </h3>
<p>
$2.1.59.$ Груз массы $m$, прикрепленный пружиной жесткости $k$ к оси, движется вокруг этой оси по окружности радиуса $R$ с угловой скоростью $ω$. Какова длина недеформированной пружины?
</p>
<h3> Решение: </h3>
<center>
<figure>
<img src="draw.png"
loading="lazy" width="230" />
<figcaption>
Силы, действующие на груз
</figcaption>
</figure>
</center>
<p>
Записываем второй закон Ньютона для груза, учитывая силу упругости пружины $F_{упр}$
$$ma_{ц} = F_{упр} = k \Delta x$$
Выразим $\Delta x$ через длину недеформированной пружины $l$
$$ma_{ц} = F_{упр} = k (R-l)\\;(1)$$
Найдем центростремительное ускорение через угловую скорость вращения $\omega$
$$a_{ц} = \omega ^2 R$$
$$a_{ц} = \omega ^2 (l+\Delta x)$$
Подставим в $(1)$
$$\frac{k}{m} (R-l) = \omega ^2 R$$
Откуда находим $l$
$$\boxed{l=R(1-\frac{m ω^2}{k})}$$
</p>
<h3> Ответ: </h3>
<p>
$$l=(1-m ω^2 /k)R$$
</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>