This physics problem tests your understanding of fundamental physical laws and their applications. The step-by-step solution below breaks down the problem using relevant equations and physical reasoning.
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Pour résoudre ce problème, nous devons appliquer la deuxième loi de Newton pour le mouvement circulaire. Au point le plus bas d'un cercle vertical, la tension dans la corde agit vers le haut, et le poids de la balle agit vers le bas. La force nette vers le centre du cercle fournit la force centripète. Données : Masse de la balle, m = 0,4 kg Longueur de la corde (rayon du cercle), r = 0,8 m Vitesse au point le plus bas, v = 6,0 m/s Accélération due à la gravité, g = 9,8 m/s² Étape 1 : Identifier les forces agissant sur la balle au point le plus bas. Au point le plus bas, la tension T agit vers le haut et le poids mg agit vers le bas. La force centripète est dirigée vers le haut (vers le centre du cercle). Étape 2 : Appliquer la deuxième loi de Newton pour le mouvement circulaire. La somme des forces dans la direction radiale est égale à la force centripète : T - mg = (mv^2)/(r) Étape 3 : Réorganiser l'équation pour trouver la tension T. T = mg + (mv^2)/(r) Étape 4 : Substituer les valeurs données dans l'équation. T = (0,4 kg)(9,8 m/s^2) + (0,4 kg)(6,0 m/s)^20,8 m Étape 5 : Calculer les termes. T = 3,92 N + (0,4 kg)(36,0 m^2/s^2)0,8 m T = 3,92 N + 14,4 N·m0,8 m T = 3,92 N + 18 N Étape 6 : Calculer la tension totale. T = 21,92 N Étape 7 : Comparer le résultat avec les options données. La valeur calculée de 21,92 N est très proche de 22 N. L'option correcte est D. D) 22 N Envoie-moi la prochaine 📸