Запишем уравнения движения для верхней
и нижней точек траектории в проекции на ось коор-
динат, направленную вниз.
Верхняя точка
mа = mg + NB. (1)
Нижняя точка
-mа = mg + Nн. (2)
Здесь ацс = 4πrn2 — центростремительное ускорение
при частоте вращения n и радиусе r, m — масса груза,
Nви Nн — проекции на ось координат силы реакции
стержня. Согласно третьему закону Ньютона и фор-
мулам (1), (2), проекции сил, с которыми груз дейст-
вует на стержень, определяются выражениями
N'в = -NB = m(g - 4π2rn2) (3)
в верхней точке и
N'н = -Nн = m(g + 4π2n2) (4)
в нижней точке.
Вычисления:
Ответ: в верхней точке: а) 1,4 Н, вниз; б) 0; в) 12 Н,
вверх; в нижней точке: а) 6,4 Н; б) 8 Н; в) 20 Н.