2008-04-15 Ostatnia modyfikacja.
Ciało zsuwa się z równi pochyłej z wysokości h = 4 m i następnie wchodzi na "diabelską pętlę" o promieniu r = 2 m. Nie uwzględniając tarcia, oblicz, na jakiej wysokości hx ciało się oderwie od pętli
Z prawa zachowania energii: energia potencjalna ciała na wysokości h jest równa sumie energii potencjalnej na wysokości hx i energii kinetycznej.
Stąd
(1)
Ciało jest dociskane do pętli przez siłę odśrodkową
zaś odrywane przez składową (wzdłuż promienia) siły ciężkości . W miejscu odrywania ciała od pętli obie siły są sobie równe:
Zatem
Stąd
(2)
Po podstawieniu (1), otrzymamy
(3)
Na rysunku jest widoczne, że
Podstawiając to do (3), otrzymamy
zatem
Wysokość wynosi 3,3m