Объясните, пожалуйста, как решить задачи по физике

Question

В интернетах искала решение, но ничего понятного не нашла :( 
Очень хотелось бы получить именно объяснение, желательно и словесное, что и откуда, а не просто вычисления и формулы (это я и сама могу сделать:)) . а если ещё и со схемой/чертежем, то вообще шикарно: ) 
 
1) Край гладкого горизонтального стола скруглен по окружности радиусом 40 см. С какой наименьшей скоростью нужно пустить по столу тело, чтобы оно, достигнув закругления, сразу полетело по параболе? 
 
2) На невесомой нерастяжимой нити подвешен шарик массой 400 г. Нить разрывается при силе натяжения 6 Н. Нить с грузом отклоняют на 90 градусов и отпускают. Определить угол между нитью и вертикалью в тот момент, когда она разорвется. 
 
3) Шарик подвешен на невесомой и нерастяжимой нити. Нить с шариком отклонили от вертикали на угол 60 градусов и отпустили. Определить, во сколько раз максимальное значение силы натяжения нити при движении шарика будет больше минимального? 
 
4) Груз массой 5 кг, подвешенный на нити длиной 1 м, свободно вращается в вертикальной плоскости. Натяжение нити в верхней точке окружности равно 30 Н. На какую высоту относительно точки отрыва поднимется груз, если нить оборвать в тот момент, когда вектор скорости груза направлен вертикально вверх? 
 
5) Нить длиной 1.2 м с привязанным к ней шариком массой 100 г отклонили на 90 градусов и отпустили. На каком наименьшем расстоянии по вертикали от точки отвеса нужно поставить гвоздь, чтобы нить, зацепившись за него, разорвалась, если максимально допустимое натяжение нити 6 Н? 
 
заранее спасибо: )

Вероника Антипина · Accepted Answer

Задача №1. Дано: R = 40 см = 0,4 м; Определить v - ?Краткий анализ. Движущееся по поверхности стола тело, дойдя до края стола, начнет падать, оказывая некоторое давление на кривую поверхность. Чем больше будет скорость, тем меньше будет давление на поверхность. Тело не будет давить, оказавшись как бы в невесомости, когда сила тяжести mg будет выполнять только роль центростремительной силы, равной mv(кв) /R; При большей скорости тело сила давления на поверхность будет равна нулю. Тело сразу оторвется от стола и начнет падать, продолжая по инерции двигаться горизонтально. . Ну, а движение тела, брошенного горизонтально, происходит по параболе, поэтому… Решение. mv(кв) /R = mg; v(кв) = gR; v = «корень квадратный» из (gR); v = «корень квадратный» из (10 м/с кв* 0,4 м ) = 2 м/с; При большей скорости, как должно быть понятно из объяснения, тело сразу начнет двигаться по параболе, как любое тело, брошенное горизонтально. Ответ: v(min) = 2 м/с. Задача №5. Дано: L = 1,2 м; m = 100 г = 0,1кг; a = 90 град; F = 6 Н; Определить a - ?Краткий анализ. Зацепившись за гвоздь, нить порвется в том случае, когда сила натяжения, необходимая для движения груза по окружности меньшего радиуса, вместе с силой тяжести окажется больше предела прочности нити. Чертеж простенький, выполните его, пожалуйста, самостоятельно. Определим, каким будет натяжение нити при прохождении нижней точки окружности при падении шарика с указанной высоты. Может, она окажется больше 6Н, тогда и гвоздик ставить не надо будет. 1) Какую скорость получит шарик падая с высоты h = L? На высоте h = L тело обладает запасом потенциальной энергии относительно самой низкой точки траектории равным Wp = mgL; Wk = mv(кв) /2; Wk = Wp; mv(кв) /2 = mgL; v(кв) = 2gL; v(кв) = 2*10*1,2 = 24 (м кв/с кв) . Корень можно не извлекать, нам потребуется только квадрат скорости. 2). Какие силы действуют на тело в нижней точке окружности, по которой оно движется? Вниз - сила тяжести mg, вверх – сила натяжения N. Координатную ось направляем к центру окружности ( к точке подвеса) . Тогда N – mg = mv(кв) /L; N = mg +mv(кв) /L; Вычислим 
N = 0,1*10 + 0.1*24/1,2 = 1 + 2 = 3 (Н) . Выдерживает! 3) А если, имея ту же скорость, тело начнет двигаться по окружности меньшего радиуса – r? И сила натяжения N будет равна F. Какой будет скорость при радиусе r? Воспользуемся уже полученным уравнением, заменив N на F и R = L на r. F – mg = mv(кв) /r; F = mg +mv(кв) /r F - mg = mv(кв) /r ;r = mv(кв) /(F – mg); Вычислим r = 0,1*24/(6 – 0,1*10) = 0,48 (м) . 4) Если радиус окружности должен быть равен r = 0,48 (м) , то это значит, что гвоздик должен быть забит на расстоянии а от точки подвеса, равном а = L – r; Вычислим: а = 1,2 м – 0,48 м = 0,72 м. Ответ: забейте гвоздь на расстоянии 72 см от точки подвеса, и нить обязательно порвется! А если еще ниже, то тем более! Хотите верьте, хотите проверьте! Успеха Вам и «питерки» ! Примечание: я не занимаюсь решением задач специально. Я на них отдыхаю, иногда помогаю деткам. Но «отдыхать» на 5 задачах… утомительно. Да, к тому же чертежные принадлежности надо искать, сканировать… И почерк у меня не ахти… Вот и подумал: решу первую и последнюю...