На конце стержня, имеющего длину 30 см и вращающегося вокруг точки O, закреплен груз массы 50 кг. Найдите частоту вращения, при которой произойдет разрыв стержня, если, для того чтобы разорвать стержень неподвижной нагрузкой, к его концу нужно подвесить массу, равную 1 т?

4,1 с⁻¹

Объяснение:

Сила натяжения стержня будет сообщать грузу центростремительное ускорение, согласно второму закону Ньютона

где m - масса груза, ω - угловая частота вращения стержня, R - радиус траектории движения груза (в данном случае совпадает с длиной стержня).

Потребная для разрушения стержня сила

Частота вращения

Подставляем все это во второй закон Ньютона

Откуда, частота вращения стержня

об/с.

плотность газа прямо прорциональна его давлению (плотность газа одинакова), поэтому давление одинаково в обеих частях шарика

р=1/3*плотность*средняя квадратичная скорость

р=ρgh=1000*9.8*20=196000 па