水平冲量转化成球的动量, 球具有了速度, 瞬时时刻做圆周运动, 向心力
F = T - mg = mv^2/r
其中 T 为绳中拉力
T = mg + mv^2/r
细绳既刻断 所以
T = mg + mv^2/r ≥ 10 N
设冲量为 P 则, P = mv
mg + P^2/(mr) ≥ 10 N
代入 m = 0.5 kg, g = 10m/s^2, r = 0.9 m, 则
5 + P^2/(0.45) ≥ 10
P^2 ≥ 2.25
P ≥ 1.5 千克米/秒
首先这是一个单摆问题,绳断时的力为10N既此刻的向心力为10N。
由牛顿第二定律得
F=mg+F
由公式F=M*V*V/R得
由动量定理得
MV=FT (FT不要拆,把他看成一个整体。用这个式子把V表示出来)
R=0.9M M=0.5Kg F=10N
那么就能求出来
水平受到的冲量,也就是mv,这时候细绳所受的力等于小球的重力加上小球运动所产生的向心力。即:F=mg+mv^2/r当F大于10N时细绳即刻断。
mg+mv^2/r>10
0.5×10+(mv)^2/mr>10
(mv)^2/(0.5×0.9)>10-5
(mv)^2>5×0.45
mv>1.5
所以至少要给一个水平的冲量为1.5NS,细绳即断。这个冲量比1.5大但又可无限接近1.5。如果真的等于1.5按题意得,细线处于断于不断的临界状态,是能承受的,所以不会断。只能稍大一点。
其实我觉得3楼不必要咬文嚼字
求水平冲量至少为多少? 这句话就表明了 应该有个具体的可以表示出来的最小值
而前文 承受最大拉力为10N 只不过是叙述不准确罢了.大家心里明白是怎么回事情. 咬文嚼字是不必要的. 否则, 至少值无法表示出来. mv > 1.5 毕竟不是至少值.