Processing math: 4%
Зарегистрироваться
Seekland Info сообщество взаимопомощи студентов и школьников. / Seekland Info спільнота взаємодопомоги студентів і школярів.

На столе стоит тележка массой m_1= 1кг. К тележке привязан один конец шнура, перекинутого через


0 Голосов
Зарап Амир Ка�
Posted Ноябрь 24, 2015 by Зарап Амир Кайман
Категория: Школьная физика 9-11
Всего просмотров: 2371

 На столе стоит тележка массой m_1= 1кг. К тележке привязан один конец шнура, перекинутого через блок. С каким ускорением а будет двигаться тележка, если к другому концу шнура привязать гирю массой m_2= 2 кг? Определить работу силы тяжести, действующей на гирю на пути 10см.

Теги: второй закон Ньютона, работа силы тяжести

Лучший ответ


2 Голосов
Вячеслав Морг
Posted Ноябрь 24, 2015 by Вячеслав Моргун

Решение: применим второй закон Ньютона:
Сила, действующая на тело, равна произведению массы тела на сообщаемое этой силой ускорение: \vec{F} = m\vec{a} 
Если на тело одновременно действуют несколько сил (например,  \vec{F_1};\vec{F_2},\vec{F_3},  то под силой  в формуле, выражающей второй закон Ньютона, нужно понимать равнодействующую всех сил:  \vec{F} = \vec{F_1}+\vec{F_2}+\vec{F_3} => \sum \vec{F} = m\vec{a}
Запишем второй закон Ньютона для тележки (см.рис.) \vec{N}+\vec{T_1}+m_1\vec{g} = m_1\vec{a} 
Запишем второй закон Ньютона для гири (см.рис.) \vec{T_2}+m_2\vec{g} = m_2\vec{a}  Составим систему уравнений \begin{cases} \vec{N}+\vec{T_1}+m_1\vec{g} = m_1\vec{a}\\\vec{T_2}+m_2\vec{g} = m_2\vec{a} \end{cases} => перейдем к проекциям сил на оси  \begin{cases} N + T_1 - m_1g = m_1a \\ T_2 - m_2g = -m_2a \end{cases} => Сила тяжести m_1\vec{g} и сила реакции опоры  \vec{N} равны между собой и противонаправлены, т.е.  \vec{N}+m_1\vec{g} => N -m_1g =0, получаем 
\begin{cases} T_1 = m_1a \\ T_2 - m_2g = -m_2a \end{cases} =>  Учтем, что T_1=T_2=T, получаем  \begin{cases} T = m_1a \\ T - m_2g = -m_2a \end{cases} =>  \begin{cases} T = m_1a \\ m_1a - m_2g = -m_2a \end{cases} =>  \begin{cases} T = m_1a \\ a = \frac{m_2g}{m_2+m_1} \end{cases} Подствляем данные и находим ускорение  a = \frac{m_2g}{m_2+m_1} =  \frac{2*9.8}{1+2} \approx 6.53


Определим работу силы тяжести, действующей на гирю на пути 10см 


Работой A, совершаемой постоянной силой \vec{F}, называется физическая величина, равная произведению модулей силы и перемещения, умноженному на косинус угла α между векторами силы \vec{F} и перемещения \vec{s} A = Fs\cos(\alpha) Подставляем данные в формулу, учтем,что  α = 0 => \cos(\alpha) = 1, получаем A =  Fs = m_1a*s = 1*6.53*0.1 = 0.653Дж


Определить работу силы тяжести, действующей на гирю