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**50. A
person starts from rest at the top of a large frictionless spherical surface,
and slides into the water below (see the drawing). At what angle q does the person leave the surface? (Hint:
When the person leaves the surface, the normal force is zero.) |
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Free Body Diagram at top |
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Free Body Diagram at loss of
contact point (N = 0) |
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Sum of radial forces at the
point contact is lost |
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Solving for |
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Now again with no
non-conservative forces, we can conserve mechanical energy |
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Person starts from rest, so no
kinetic energy before. |
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Consider what Dh
is |
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Now substitute for |
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Multiply by 2 |
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Canceling like terms on both
sides |
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Solve q |
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