Física de secundaria

Suponga que el ángulo incluido es β, el alargamiento del resorte es X y la fuerza elástica es F, entonces F = kx.

Para facilitar la descripción, el punto fijo del resorte se llama A, el centro del círculo se llama O y el punto de equilibrio de la bola se llama b.

Obviamente, en este momento, la fuerza en dirección N del anillo sobre la bola es radialmente hacia afuera.

Según la relación geométrica, el triángulo de fuerzas compuesto por G, F, N, F, N es similar al triángulo AOB.

AOB es un triángulo isósceles, AO = BO =R r Según el teorema del seno

g/sinβ= kx/sin(180-2β)= kx/sin(2β). )..1 en el triángulo de fuerzas.

En AOB, existe r/sinβ=(L+X)/sin(180-2β))=(L+X)/sin(2β)...2.

Compare las dos fórmulas y obtenga G/R = kx/(L +x), x = GL/(kR-G). Porque

Coloca X en la fórmula 1 y simplifica para obtener cosβ = kL/2(kR-G).

Entonces ángulo β = arccoskL/2(kR-G)