Na dětské houpačce se houpe chlapec o hmotnosti 20 kg. Houpačku vychýlíme o úhel 40°. Těžiště chlapce opisuje kružnici o poloměru 2 m. Jak velkou silou jsou napínána lana houpačky v okamžiku průchodu rovnovážnou polohou? Hmotnost houpačky zanedbejte.
Řešení:
r = 2 m , m = 20 kg , α = 40° , g = 10 m∙s -2 , F = ? N
Během průchodu rovnovážnou polohou působí na lana tíhová a odstředivá síla.
Polohová energie, kterou má chlapec po vychýlení, se rovná pohybové energii při průchodu rovnovážnou polohou.
Z pravoúhlého trojúhelníku pomocí funkce cosinus vypočítáme h
Nyní vyjádříme v2 a dosadíme do vztahu pro sílu
Odpověď:
Lana houpačky jsou napínána silou 293,6 N.