用绳系着装水的小桶,在竖直平面内做圆周运动,已知水的质量m=0.1kg,绳长l=40cm.那么(1)若要水不流出,桶在最高点的最小速率是多少?(2)桶在最高点的速率v=3m/s时水对桶底的压力?(g=10m/s平方)

问题描述:

用绳系着装水的小桶,在竖直平面内做圆周运动,已知水的质量m=0.1kg,绳长l=40cm.那么(1)若要水不流出,桶在最高点的最小速率是多少?(2)桶在最高点的速率v=3m/s时水对桶底的压力?(g=10m/s平方)

1)
最高点重力完全提供向心力:mg=mv^2/r,v=sqrt(rg)=2m/s
2)
向心力F=mv^2/r=0.1*9/0.4=9/4N
水对桶底N=F-mg=9/4-1=5/4N