Шарик массой 100 г подвешен на длиной нити. Шарик отклоняют от положения равновесия на угол 60 градусов, сдерживая нить слегка натянутой, и отпускают. Определите силу натяжения нити в момент, когда шарик проходит положение равновесия.

Модуль натяжения нити равен сумме из двух сил:

весу шарика P=mg

и центростермительной силе, связанной с движением шарика Fc=mv²/R

Скорость движения рассчитаем из равенства потенциальной энергии mgh

и кинетической энергии mv²/2.

Учитывая, что

h=R-R·cos (60) = R/2

получим

mgR/2=mv²/2

или

v²/R=g

сложив P+Fc=mg+mg=2mg

получим значение силы

F = 2mg=2·0.1·10=2 Н

Ответ: сила натяжения нити равна 2 Ньютона.