потенциальная энергия в верхней точке при пермещении гимнаста в нижнюю переходит в кинетическую его движения, чтобы оно происх. по окружности должна быть сила равная mv^2/r, которая удерживала бы гимнаста от движения по прямой (по инерции)
чтобы определить минимальную перегрузку положим что в верхней точке гимнаст почти остановился (к скорости от 'падения' в нижнюю точку его траектории ни чего не добавляем)
и так потенц. энергия в верхн. т. по сравнению с нижней точк. 2mgr(r - расстаяние от турника до центра масс гимнаста)
кинетич энергия внизу mv^2/2=2mgr,
откуда v^2=4gr
и сила необходимая для удержания гимнаста на круговой орбите mv^2/r=4mg, да плюс сила тяжести mg в нижней т. добавляет нагрузки на руки - и того 5mg, по сравнению с обычным весом больше в 5 раз. на удивление много - при весе в покое 70 кг на руки действует 350 кг! неужели они такие силачи
Естественные науки
Какую перегрузку испытывает гимнаст,выполняющий "солнышко"? Прошлый раз толком не ответили.
Валера Катаржис
73 053
при обычном состоянии вес гимнаста P=mg. когда же он исполняет "солнышко" то он перегрузка происходит в верхней точке окружности, с радиусом равным длине качели или акробатической трапеции. Так вот в верхней точке укорение (центральностремительное (как правило в уровне таких задач тангенциальным ускорением пренебрегают) ) соноправленно с силой тяжести и перегрузка будет равна:
d=P2-P1(где Р1-вес при "солнышке", Р2-в обычном состоянии)
P1=m(g+a)=m(g+v*v/r) (а-центрально стремительное ускорение)
P2=mg
d=m*v*v/r( m- масса гимнаста, v- скорость гимнаста, r - радиус окружности)
Также иногда в некоторых задачах перегрузка считается просто как d=Р2= m(g+v*v/r)
d=P2-P1(где Р1-вес при "солнышке", Р2-в обычном состоянии)
P1=m(g+a)=m(g+v*v/r) (а-центрально стремительное ускорение)
P2=mg
d=m*v*v/r( m- масса гимнаста, v- скорость гимнаста, r - радиус окружности)
Также иногда в некоторых задачах перегрузка считается просто как d=Р2= m(g+v*v/r)
Андрей Хутко
48
Похожие вопросы
- И всё так, какую перегрузку испытывает парашютист при приземлении?
- Какую перегрузку испытывает патрон вылетая из дула снайперской винтовки, почему ракеты не запускают таким же способом?
- Если космонавт испытывает перегрузки, находясь внутри центрифуги, которая вращается со скоростью 20 м /c, то
- Если космический корабль, в космосе, начнет стремительно ускоряться, будут ли испытывать перегрузки космонавты?
- Знатокам теории относительности. Какую перегрузку будет испытывать космонавт в ракете при ускорении 1g и скорости 99% с?
- Может ли человек в открытом космосе испытывать перегрузки ?
- Почему в спускательном аппарате космонавты испытывают перегрузки, ведь он просто падает?
- Почему космонавты при падении испытывали перегрузку 7G, должны же наоборот- невесомость?
- Какая перегрузка при ускорении тела человека с 0 до 135 км/ч за 2.9 секунды?
- Большой вопрос по ускорению, перегрузке и скорости света.
В нижней же точке на гимнаста действуют 2 силы: тяжести, равная mg, и центростремительная, направленная ВВЕРХ, к оси, вокруг которой он вращается. Центростремительная сила, как вы рассчитали, равна 4mg
Складываем силы и получаем, что в нижней точке на гимнаста, чтобы тот оставался на окружности, действует сила, равная 3mg, и тянет она вверх. Гимнасты силачи не в плане удержания на поднятых руках 350 кг, а в плане удержания пальцами 210 - по расчетам.
Соответственно, чтобы гимнаст не улетел со сломавшейся перекладины, она должна быть рассчитана на такой вес.