في هذا السيناريو، يمكن استخدام القانون الأساسي للديناميكا لحساب قوة الشده في الخيط. القانون الأساسي للديناميكا ينص على أن قوة الشده في الخيط تكون مساوية للقوة المركزية الموجهة نحو مركز الدائرة.
من المعلومات المعطاة، يمكننا استخدام علاقة السرعة الزاوية بالسرعة الخطية:
v = ω * r
حيث:
v = سرعة الكرة الخطية (بمتر/ثانية)
ω = سرعة الكرة الزاوية (بزاوية/ثانية)
r = نصف قطر المسار (بمتر)
ومن البيانات المعطاة، يمكننا أيضًا حساب قيمة سرعة الكرة الزاوية:
r = 60 سم = 0.6 م
v = ٠.٢ م/ث (بمتر/ثانية)
في النهاية، يمكننا حساب قوة الشده في الخيط باستخدام العلاقة التالية:
F = m * a
حيث:
F = قوة الشده في الخيط (بنيوتن)
m = كتلة الكرة (بكلغ)
a = التسارع المركزي (بم/ث²)
التسارع المركزي a يمكن حسابه باستخدام العلاقة التالية:
a = v² / r
a = (0.2 m/ث)² / 0.6 m
a = 0.06667 m/ث²
وبالتالي، يمكننا حساب قوة الشده في الخيط:
F = 0.2 كغ * 0.06667 م/ث²
F = 0.01333 نيوتن
إذاً، مقدار قوة الشده في الخيط يساوي 0.01333 نيوتن.
