Задание № 1563 
Сложность: III
Законы Ньютона
i
Вокруг вертикальной оси Оу с постоянной угловой скоростью
вращаются два небольших груза, подвешенных на лёгкой нерастяжимой нити. Верхний конец нити прикреплён к оси (см. рис.). Если масса первого груза m1 = 90 г, то масса первого груза m2 равна ... г.
Примечание. Масштаб сетки вдоль обеих осей одинаков.
Решение.
Изобразим силы, действующие на каждый грузик.
Оба тела движутся по окружности, следовательно, движутся с центростремительным ускорением. Циклическая частота вращения обоих тел одинакова. По рисунку радиус окружности второго тела в
раз больше радиуса окружности первого тела. Следовательно, ускорение второго тела в
раз больше, чем ускорение первого тела 
Запишем второй закон Ньютона для каждого тела:


Найдем проекции на оси Ox и Oy, обозначив углы
— первой силы натяжения с осью Оy,
— второй силы натяжения с осью Оy.




При делении 3 уравнения на 4 получаем: 
Из рисунка следует, что угол
откуда следует, что a2 = 2g, а из описанного выше 
Преобразуем уравнения 1 и 2:


Учитывая уравнения 3 и 4, а также вывод о первом ускорении, получаем:


Разделив одно уравнение на другое, получим:

Из рисунка находим, что
Тогда получаем соотношение: m2 =0,6m1 = 0,6 · 90 = 54 г.
Ответ: 54.
Ответ: 54