Помогите пожалуйста, не могу понять задачу про маятник.

Question

Когда маятник находится в состоянии равновесия, то сила упругости нити равна силе тяжести и сумма сил, действующих на маятник, равна нулю. Но если маятник отклонить и он будет проходить через эту же точку равновесия, то сумма сил, действующих на него не будет равна нулю. Почему? Или будет равна нулю? Тогда почему существует центростремительное ускорение? Ведь если существует ускорение, значит есть и сила? Есть еще какая-то сила, которая направлена вверх? Или по какой-то причине сила упругости нити становится больше силы тяжести?

Почему центростремительное ускорение изменяет только направление скорости, но не изменяет его модуль? И почему тангенциальное ускорение изменяет модуль скорости, но не изменяет направление скорости?

Answer 1

1) Была бы равна нулю если бы маятник покоился. А так сила упругости на m*v^2/r больше. В этой точке скорость маятника максимальна, а тангенциальное ускорение равно нулю.
2) Потому что сила упругости в этой точке равна силе тяжести плюс m*v^2/r и противоположна ей по направлению.
3) Центростремительное ускорение ПРИДУМАНО для упрощения расчетов при вращательном движении. В реальности никакого "центростремительного ускорения" не существует в принципе.
4) Потому и никакая третья сила и не существует.
5) Нет никакой силы, есть продолжающеся движение шарика, которое и описывается "центростремительным ускорением".
6) Нет, в ЭТОЙ ТОЧКЕ сила упругости в точности равна силе тяжести плюс m*v^2/r .
7) Читай ответ на 3 вопрос
8) На то оно и тангенциальное. Кстати, тоже придуманное для упрощения расчетов) Просто путем разложения РЕАЛЬНОГО ускорения по двум взаимно перпендикулярным осям)

Answer 2

Да, в этом случае сила упругости нити больше силы тяжести, их разность как раз и образует центростремительную силу. Иначе - откуда бы бралось ускорение.
По определению. Потому что ускорение условно поделили на две взаимно перпендикулярные составляющие: вдоль скорости и поперек.