Zadanie 2.3 — Dynamika · Matura 2021, poziom Rozszerzony

Niewielkie ciało $\mathcal{B}$ o masie m zawieszono na nierozciągliwej nici o długości $l$, a następnie wprawiono je w ruch jednostajny po okręgu w płaszczyźnie poziomej. Górny koniec nici jest unieruchomiony w punkcie $P$. Gdy ciało porusza się po okręgu o środku $O$ ze stałą wartością prędkości, to nić jest odchylona od kierunku pionowego o kąt $\alpha$. Sytuację ilustruje rysunek obok, na którym oznaczono przyśpieszenie ziemskie $\vec{g}$.

Potraktuj ciało $\mathcal{B}$ jako punkt materialny, pomiń opory ruchu oraz masę nici. Przyjmij, że to doświadczenie opisujemy w układzie inercjalnym.