Примеры на 2 закон ньютона: Второй закон ньютона в векторном виде: уравнение и примеры задач

Второй закон ньютона в векторном виде: уравнение и примеры задач

Физиков всегда увлекали теоретические знания трех «китов» классической динамики, их грамотное практическое применение. Понимание основ способствует представлению примитивных движений окружающих предметов, подчиняющихся ньютоновской механике. Второй закон Ньютона в векторном виде определен Лукасовским профессором по специализации: математика и физика. Трактовка: сдвиг изменяется пропорционально силе, приложенной к объекту. Направление перемещения соответствует прямой линии, вдоль действия данной силы.

Второй закон Ньютона в векторном виде формулируется иначе современными физиками: сила, оказывающая воздействие на объект, составляет равенство произведения массы тела на ускорение, придаваемого силой. Направления физических величин совпадают. Его альтернативное название  – главным тождеством (правилом) динамики.

Важно! Тело – материальная точка, движущаяся в инерциальной системе отсчета.

Содержание

1. Как записывается второй закон ньютона в векторной форме
2. Примеры задач и их решение
3. Задача 1 – идеальна для «новичков»
4. Задача 2 – подходит для проверки усвоенного материала
5. Задача 3 – повышенный уровень сложности
6. Задача 4 – упрощенная версия
7. Задача 5 – сверхсложный вариант

Как записывается второй закон ньютона в векторной форме

 Второй закон Исаака Ньютона записывается в векторной или скалярной форме.

Скаляр – величина без направления, вектор – указывает ориентацию смещения.

Скалярное представление:

Векторный вид:

Привычная формула:

второй закон ньютона в векторном виде

• – результирующая сила, [H];
• – ускорение, [м/с²];
• – масса материальной точки, [кг].

результирующая сила

Справка! Ускорение прямо пропорционально скорости, обратно пропорционально времени:

если расписать через векторные величины – это производная проекций скорости по времени: дважды берется дифференциал x, y, z по t):

Второй образец записи главного тождества динамики через импульс тела p:

Таблица отражает особенности, присущие основному правилу динамики, используемые при решении заданий.

[table id=3 /]

Примеры задач и их решение

Джон Сантаяна – американский философ, писатель подметил: «Ребенок, получивший образование только в учебном заведении – необразованный ребенок».

Его соотечественник оратор Джим Рон высказывал схожую мысль: «Образование поможет выжить. Самообразование приведет Вас к успеху».

Собственной деятельностью Герман Оскарович Греф – российский экономист продемонстрировал верность, высказанного им утверждения: «Не верю в науку, не связанную с практикой, в образование, не связанное с практикой…»

Для достижения «признания» следует научиться решать задания любого уровня сложности.

Важно! Все единицы измерения переводятся в международную систему единиц (СИ).

Целесообразно рассмотреть ключевые задания на примерах, которые дополнительно могут усложняться.

Справка! Для успешного прохождения «миссий» по усвоению материала, нужно использовать ряд предписаний:

1. Обозначить систему отсчета.
2. Использовать графический подход. Рисунки с отмеченной направленностью параметров помогут составить все выражения для ответов на вопросы.
3. Дополнительно подписать необходимые формулы, соответствующие числу неизвестных.

Рекомендуем вам посмотреть видео о алгоритме решения всех задач на второй закон Ньютона в векторном виде.

Задача 1 – идеальна для «новичков»

 Дано:

Бруски массами 4 и 6 килограмм связаны нерастяжимой нитью, находятся на гладкой горизонтальной поверхности. К материальной точке с большей массой приложена F=12 Н, воздействующая горизонтально. Каково ускорение движения обоих брусков? Чему равна сила натяжения нити?

Порядок выполнения:

• На рисунке отображено влияние сил:

Нить нерастяжима, значит, материальные точки сдвигаются синхронно и равноускоренно.

общий вид уравнения движения.

• Формулу надо переписать для предмета массой m₁:

• Для бруска массой m₂:

Из эквивалента действия и противодействия, получается

• Составление системы уравнений: формула (2) переписывается через T, другое – получается путем почленного сложения (2) и (3):

• Из второго равенства системы формируется:

• Подставляя в первое:

• Числовые значения ставим вместо букв в записи (5) и (6).
• Результат: =1,2 м/с², =4,8 Н.

Задача 2 – подходит для проверки усвоенного материала

 Условие:

Есть однородный шарик массой 0,5 килограмм. К его центру прикладывают F=3,9Н. Нужно определить модуль и направление F₁, необходимой для перемещения с ускорением 7 м/с² сонаправленного F.

Решение:

Второй закон Ньютона в векторном виде:

F, a и F₁ располагаются вдоль одной прямой.

Микрозадача: найти проекцию F₁ на ось Х.

если то  ,

ось Х и F₁ одинаково ориентированы, если то ,  – противонаправлены.

Буквы заменяются цифрами:

Ответ отрицательный, поэтому ориентация F₁  противоположена относительно оси Х.

Задача 3 – повышенный уровень сложности

 Дано:

После толчка брусок начал скольжение вверх из точки 0 по гладкой наклонной плоскости. Его начальная скорость равна 5,3 м/с. Уклон поверхности 30°. Определить нахождение бруска через  4 секунды, относительно 0.

Решение:

Справка! При наличии гладкой поверхности, трение не учитывается.

Пусть 0 – начало координат. Строятся оси X и Y, отображаются:  mg – вес, N – реакция опоры (перпендикулярна поверхности скольжения).

Важно! N носит название: сила нормальной реакции.

Второй закон сэра Ньютона в векторной форме: . Силы, оказывающие воздействие на брусок, носят постоянный характер, смещение вдоль Х, равноускорено.

Нужно использовать кинематическое равенство:

Принимая:

Нахождение проекции ускорения на ось Х получается из главного правила динамики.

Важно записать:

Результат выглядит:

Делается подстановка в кинематическое уравнение:

Внимание! Делая расчет принимать g=9.8 м/с2.

Ответ: 18 метров.

Задача 4 – упрощенная версия

 Условие:

Нерастяжимой нитью, перекинутой через невесомый блок, расположенный на наклонной поверхности, связаны бруски массами 16 и 24 грамма. Уклон составляет 30°. Надо найти ускорения, перемещающихся предметов. Трение не учитывать.

Выполнение:

Пусть m₂ перетягивает. Изображаются оси координат.

Записываются уравнения движения брусков по проекциям на оси X и Z:

Нить нерастяжима, поэтому . Силы натяжения равны, поскольку блок и нить невесомы.

Левые и правые части формул суммируются:

Результат выходит больше нуля, ориентация сдвига выбрана верно.

Задача 5 – сверхсложный вариант

 Дано:

Грузовик массой 2 тонны переезжает выпуклую эстакаду со скоростью 27 км/ч. Радиус кривизны дуги составляет 60 метров. Чему равна сила посередине моста, которая давит на грузовой автомобиль? Какова должна быть минимальная быстрота перемещения, чтобы давление на поверхность в верхней точке отсутствовало?

Поиск ответов:

Внимание! Необходимо сделать перевод единиц измерения в СИ: 2т=2000кг, 27км/ч=7,5 м/с.

 Влияние силы тяжести обозначается – mg, нормальная реакция эстакады – N.

Из эквивалента действия и противодействия выходит:

F искомая величина.

Справка! Одна из осей координат направляется от предмета к центру окружности, при изображении смещения по дуге.

По второму правилу, установленному Ньютоном, центростремительное ускорение представляет сумму сил:

Давления на поверхность отсутствует, в случае N=0:

Выражение  выглядит:

=588 м/с = 87,3 км/ч

Автомобиль оторвется от моста, если скорость передвижения будет выше минимальной.

Еще примеры решения простых задач на законы Ньютона вы можете посмотреть в видеоролике.

Из представленных выше задач можно увидеть, что второй закон,  автора фундаментального труда «Математические начала натуральной философии» – Ньютона в векторной форме ключевое тождество, описывающее физические явления, способствующее решению задач по механике.

Законы Ньютона. Примеры проявления законов Ньютона в природе и их использование в технике.

Последние публикации в коллективном блоге: Интернет-порталы, которые помогут вам успешно сдать ЕГЭ. 1 / Автор: Miriada Если бы вы инвестировали 00 в Amazon 10 лет назад, вот сколько у вас было бы сейчас 2 / Автор: admin Методические рекомендации для выпускников по самостоятельной подготовке к ЕГЭ 2 / Автор: admin В Минпросвещения допустили повторный перенос даты сдачи ЕГЭ 1 / Автор: admin ЕГЭ не отменят из-за коронавируса, но проведут позже 1 / Автор: admin Рособрнадзор будет выявлять нарушения во время ЕГЭ 2020 с помощью нейросетей 1 / Автор: admin ФИПИ опубликовал проекты контрольных измерительных материалов ЕГЭ-2020, существенных изменений нет 4 / Автор: admin Рособрнадзор проанализировал поступившие предложения по совершенствованию ЕГЭ 2 / Автор: admin Посещаемые разделы форума: ЕГЭ 2021, ВУЗы России Последние обсуждаемые темы на форуме: Детские игровые комплексы 0 / Раздел: Помогаем друг другу Мягкая кровать без изголовья 2 / Раздел: Помогаем друг другу Очень нужно купить права на трактор 0 / Раздел: Помогаем друг другу кто знает бактерицидные лампы где можно приобрести? 2 / Раздел: Помогаем друг другу мне нужен магазин со стройматериалами 3 / Раздел: Помогаем друг другу Можно ли накрутить голосование в конкурсе? 4 / Раздел: Помогаем друг другу Управление медиафайлами 0 / Раздел: Помогаем друг другу Скажите, пожалуйста, вот в маршрутках в которых мы ездим 3 / Раздел: ВУЗЫ РОССИИ Изучение итальянского языка 5 / Раздел: Помогаем друг другу

Список вопросов / Физика – 9 класс     Первый закон Ньютона. Существуют такие системы отсчета, относительно которых поступательно движущееся тело сохраняет свою скорость постоянной, если на него не действуют другие тела (или действия других тел компенсируются). Этот закон часто называется законом инерции, поскольку движение с постоянной скоростью при компенсации внешних воздействий на тело называется инерцией.           Второй закон Ньютона. Сила, действующая на тело, равна произведению массы тела на сообщаемое этой силой ускорение — ускорение прямо пропорционально действующей (или равнодействующей) силе и обратно пропорционально массе тела.           Третий закон Ньютона. Из опытов по взаимодействию тел следует , из второго закона Ньютона ПОЭТОМУ . Силы взаимодействия между телами направлены по одной прямой, равны по величине, противоположны по направлению, приложены к разным телам (поэтому не могут у равновешиватъ друг друга), всегда действуют парами и имеют одну и ту же природу.           Законы Ньютона позволяют объяснить закономерности движения планет, их естественных и искусственных спутников. Иначе, позволяют предсказывать траектории движения планет, рассчитывать траектории космических кораблей и их координаты в любые заданные моменты времени. В земных условиях они позволяют объяснить течение воды, движение многочисленных и разнообразных транспортных средств (движение автомобилей, кораблей, самолетов, ракет). Для всех этих движений, тел и сил справедливы законы Ньютона. • Перейти к списку вопросов »

31+ Второй закон движения Ньютона Примеры: подробные пояснения –

Согласно второму закону движения Ньютона направление ускорения объекта соответствует направлению приложенной силы.

Второй закон Ньютона гласит, что сила, приложенная к объекту и приводящая его в движение, равна произведению массы объекта на его ускорение. Давайте обсудим некоторые из примеров второго закона Ньютона, перечисленных ниже:

Удар по мячу

При ударе по мячу он будет ускоряться в направлении приложенной силы.

Удар по мячу; Изображение предоставлено: Pixabay

Ускорение мяча будет равно силе, действующей на каждую единицу массы мяча. Предположим, что если мяч массой 285 г движется со скоростью 4 м/с, то сила, приложенная к мячу, равна 1,14 Н.

Толкание стола

Стол сместится со своего места только в том случае, если к столу будет приложена достаточная сила, эквивалентная массе стола. Смещение стола будет происходить в направлении действия приложенной силы.

Тележка для покупок

Тележка для покупок имеет колеса внизу, что позволяет удобно перемещать тяжелый груз в тележке по ровной поверхности.

Толкание покупательской тележки; Изображение предоставлено: pixabay

Чтобы толкнуть тележку вперед, необходимо приложить силу в направлении вперед, ее также называют толкающей силой, которая является контактной силой. Таким же образом, чтобы тянуть тележку назад, тянущее усилие должно быть приложено к ручке тележки.

Карромный ударник

Карромный ударник ускоряется в направлении удара. Чтобы нацелиться на карромовца, анализируется угол, под которым сила должна воздействовать на карромовца, а затем точно поражается.

Когда сила воздействует на карромовца, он будет двигаться в направлении приложенной силы на расстояние, зависящее от величины действующей на него силы.

Толкание автомобиля

Представьте, что двигатель автомобиля не работает, а сзади его толкает человек. К автомобилю приложена сила, чтобы сдвинуть его вперед. Ускорение автомобиля при толкании массы автомобиля пропорционально приложенной силе.

Бильярдный шар

При ударе клюшкой по бильярдному шару шар ускоряется вперед в направлении приложенной силы, и скорость шара пропорциональна силе, действующей на шар. Бильярдный шар; Изображение предоставлено: Pixabay

Попадание в мрамор

Сила, воздействующая на другой шарик, который устойчиво стоит на земле, сместится из положения покоя и переместится в направлении приложенной силы. При этом кинетическая энергия шарика будет передана тому шарику, который находился в покое, и будет перемещаться на расстояние до тех пор, пока его кинетическая энергия не станет равной нулю.

Шар для боулинга

Шар для боулинга ускоряется и бросается в направлении стоящих кеглей. Шар для боулинга движется прямолинейно и воздействует на кегли так, что они схлопываются. Шар для боулинга движется к кегли; Изображение предоставлено: pixabay

Шар для боулинга движется в направлении приложенной силы, и его ускорение следует второму закону движения.

Тяга чемодана на тележке

К чемодану прикладывается сила, чтобы тянуть его вперед. Сила, необходимая для вытягивания чемодана, зависит от веса тележки. Тележка будет ускоряться в направлении силы тяги и по отношению к приложенной силе.

Потяните оконную занавеску

Чтобы потянуть оконную занавеску, требуется очень меньшее усилие, так как шторы легкие. Занавес будет двигаться в направлении приложенной силы, и смещение висящего занавеса будет равно приложенной силе.

Передача мяча

Чтобы передать мяч, вы фактически прикладываете силу в направлении игрока, стоящего перед вами. Передача мяча в матче по регби; Кредит изображения: pixabay

Сила, необходимая для передачи мяча игроку, определяется расстоянием между двумя игроками и тем, как далеко должен быть брошен мяч.

Удар по мячу для крикета

Бэтмен отбивает летящий мяч для крикета в направлении, где нет игроков, мешающих мячу попасть в четверку или шестерку. Удар по мячу; Изображение предоставлено: pixabay.

Бадминтон

Во время игры в бадминтон на пробку с помощью ракетки действует сила. Пробка движется в направлении приложенной силы, и ускорение пробки равно величине приложенной силы. Это также зависит от упругости и потенциальной энергии, приобретаемой пробкой во время броска.

Катание на лыжах

Катание на лыжах — это спортивная деятельность, выполняемая на снегу так же, как и катание на коньках. Направление лыжник ориентирует с помощью двух стержней в руках, позволяющих менять траекторию, ускорять или замедлять движение.

Лыжи; Изображение предоставлено: pixabay

Это делается путем приложения силы к земле. Направление приложенной силы и ее величина определяют ускорение лыжника.

Бык тянет тележку

Бык прикладывает силу к тележке, используя свою мускульную силу, чтобы тянуть тележку. Силу, требуемую быком, можно рассчитать, зная вес телеги.

Забор воды из колодца

Для забора воды из колодца сосуд погружают в воду, связывая его веревкой, а затем под действием мускульной силы вытягивают вверх. Величину силы, приложенной к сосуду, можно определить путем измерения веса объема воды в сосуде и скорости ускорения сосуда.

Поднятие тяжестей

Подъем тяжелых предметов также следует второму закону движения Ньютона.

Поднятие тяжестей; Кредит изображения: pixabay

Сила должна быть приложена в направлении вверх, чтобы поднять вес. Величина приложенной силы равна массе поднимаемого объекта и ускорению объекта под действием силы.

Перемещение садовой вазы

Садовые вазы плотно заполнены влажной землей. Сила, необходимая для подъема вазы, зависит от веса вазы. Если вес вазы меньше, то ускорение при переносе вазы будет больше, потому что сила, приложенная для смещения вазы, будет больше по сравнению с ней.

Поток воды

Скорость течения воды тем больше, чем круче склон гребня и соответственно сила, действующая на гравий и отложения в воде, будет больше и, следовательно, они уносятся вместе с поток воды. Поток воды; Изображение предоставлено: Pixabay

Рогатка

Рогатка используется для приложения силы к удаленному объекту, например, чтобы отделить манго от дерева. Сила прикладывается в направлении цели. Сила падает на объект, который удерживается поперек резиновой ленты и ускоряется в направлении действия силы после выпуска из рогатки.

Прыжок камня в воде

При прыжке камня в воде пруда сила прикладывается движением руки. Прыгающий камень в воде; Изображение предоставлено: pixabay

Направление движения камня совпадает с направлением приложенной силы. Ускорение камня пропорционально силе, приложенной к объекту.

Раздвижное окно

Чтобы сдвинуть окно, к ручке прикладывается усилие, чтобы открыть окно. Ускорение окна зависит от силы, приложенной к ручке.

Подъем стопки книг

Сила, необходимая для подъема стопки книг, зависит от массы всех книг в стопке. Следовательно, требуемая сила будет больше. Сила должна быть приложена в направлении вверх, чтобы поднять книги с места.

Рывок на лодке

Если гонщик случайно подъехал и ударил другую лодку впереди, то лодка впереди будет двигаться вперед в направлении силы.

Лодки на воде; Изображение предоставлено: Pixabay

Сила, приложенная к задней части лодки, направлена ​​вперед, и, следовательно, она будет дрейфовать лодку в прямом направлении.

Плод упал с дерева

Плод отделяется и падает на землю из-за гравитационного притяжения Земли. Сила гравитации всегда направлена ​​к земле, поэтому направление движения плода после отрыва от вершины дерева ускоряется вниз.

Катание обруча

Если вы держите обруч на плоской поверхности и прикладываете к нему силу вдоль его стороны, он будет ускоряться в направлении приложенной силы.

Качели

Для приведения качелей в колебательное движение прикладывают силу сзади сидящего на качелях человека.

Качание движется в направлении приложенной силы.

Задувание свечи

Чтобы задуть свечу, вы прикладываете силу ветра к огню, чтобы задуть его. Ветер движется в направлении приложенной силы. Ускорение молекул сдерживается на определенном расстоянии, поскольку они сталкиваются с другими окружающими молекулами в воздухе.

Бумеранг

Бумеранг возвращается к метателю из-за своей L-образной формы. : Он перемещается на определенное расстояние в зависимости от силы, воздействующей на него при подбрасывании в воздух.

Дротик

У него один острый конец, который вонзается в темную доску и остается.

Глубина, на которую втыкается штифт, зависит от силы, с которой брошен дротик. Направление ускорения дротика совпадает с направлением его броска.

Часто задаваемые вопросы

Какая сила требуется, чтобы сдвинуть ящик с грузом 8 кг, если ускорение человека, несущего ящик, равно 0,4 м/с ² ?

Дано: a=0,4 м/с ²

м= 8 кг

F=ma

F=8*0,4=3,2N

Следовательно, сила, действующая на ящик со стороны человека, равна . 3.2 N .

Каково чистое ускорение тела массой 30 кг, которое тянется с одной стороны с силой 15 Н, а с противоположной стороны с силой 30 Н?

Дано: F_1=15Н

F ₂ =30Н

м= 30 кг ₂ -F ₁ = 30N-15N= 15N

Объект будет двигаться в направлении силы F ₂ .

ma=15N

a=15/m=15/30=0,5 м/с ²

Ускорение объекта 0,5 м/с ² .

Почему движущиеся объекты останавливаются после прохождения определенного расстояния?

Объект приходит в равновесное состояние покоя после прохождения определенного расстояния.

Ускорение объекта обратно пропорционально его массе. Более того, сопротивление воздуха и сила трения, действующие на поверхность тела, помогают ему прийти в статическое положение.

Второй закон Ньютона: Формулировка, примеры и уравнение

Что такое второй закон Ньютона

Второй закон Ньютона гласит, что « Ускорение движущегося объекта зависит от его массы и силы, действующей на него» .

Согласно второму закону Ньютона неподвижный объект начинает двигаться, когда на него действует сила. Эта сила заставляет объект ускоряться в том же направлении, что и сила. Ускорение зависит от двух факторов: i. масса и II. сила.

Сила — одно из фундаментальных свойств любой физической системы. Значение второго закона Ньютона в том, что он объясняет, как рассчитать силу.

Уравнение второго закона Ньютона

Фундаментальной характеристикой второго закона Ньютона является уравнение, связывающее силу, массу и ускорение. Английский физик и математик Исаак Ньютон постулировал, что ускорение прямо пропорционально силе и косвенно пропорционально массе. Эта гипотеза может быть математически записана как

a = F/м

Где,

a: Ускорение

F: Сила

m: Масса

Из приведенного выше уравнения, если сила, действующая на объект, увеличивается, ускорение также увеличивается. С другой стороны, если масса объекта увеличивается при неизменной силе, ускорение уменьшается. Преобразуя уравнение,

F = ma

Следовательно, сила равна произведению массы на ускорение. Приведенное выше уравнение является хорошо известной формой второго закона Ньютона.

Предположим, два объекта имеют массы m ₁ и m ₂ так, что m ₁ > m ₂ . Если они движутся с одинаковым ускорением, то действующие на них силы F ₁ и F ₂ равны:

F ₁ = m ₁ м ₂ а

Так как, м ₁ > м ₂ , следовательно, Ф ₁ > Ф ₂ . Это означает, что тяжелому объекту требуется больше силы, чем легкому объекту, чтобы ускориться на ту же величину.

Второй закон Ньютона

Векторная форма

Уравнение силы записано в скалярной форме. Однако сила и ускорение являются векторными величинами. Предположим, что на объект действует множество сил, векторно записанных как F ₁ , F ₂ , F ₃ и т. д. Затем результирующая сила ( F) вычисляется путем векторного сложения всех сил.

Ж = Ж ₁ + Ж ₂ + F _{3 …}

Или, F = Σ F _n

Эта сила вызывает ускорение a 9 0006 в том же направлении, что и сила. Следовательно, закон Ньютона можно записать в векторной форме следующим образом:

F = m a

Импульс

Второй закон Ньютона можно записать через импульс (p). Импульс определяется как произведение массы и скорости.

р = м х v

Поскольку ускорение является изменением скорости с течением времени, сила дается,

F = M (ΔV/ΔT)

или, f = Δp/ΔT

, где,

Δp: изменение в Momentum

Δt: Изменение во времени

Таким образом, сила определяется как изменение импульса во времени.

Второй закон Ньютона Примеры и приложения

1. Езда на велосипеде

Во время езды на велосипеде к педали прикладывается сила, которая заставляет велосипед двигаться вперед с определенным ускорением. Масса включает в себя человека и велосипед. Чем тяжелее человек, тем выше сила, необходимая для движения вперед.

2. Мяч, падающий в воздухе

Мяч падает в воздухе, пока не коснется поверхности. Земля притягивает мяч с силой, определяемой произведением массы мяча на ускорение свободного падения. Эта сила равна весу мяча. Более тяжелый мяч будет испытывать большую силу.

3. Камень катится с холма

Камень катится с холма под действием силы тяжести. Его ускорение зависит от наклона холма. Более тяжелый камень скатится вниз с большей силой.

4. Толкать тележку

Легче толкать пустую тележку, чем заполненную. Наполненная тележка имеет большую массу и движется медленнее при приложении той же силы.

5. Запуск ракеты

Чтобы запустить ракету в космос, она должна преодолеть гравитацию Земли. К ракете прикладывается мощная тяга. Эта тяга разгоняет ракету достаточно высоко, чтобы покинуть Землю.

6. Вождение автомобиля

Скорость движущегося автомобиля можно увеличить, нажав на педаль газа (акселератора). Педаль газа регулирует подачу топлива в двигатель. Следовательно, сжигание большего количества топлива в двигателе обеспечивает автомобиль мощностью и силой, необходимыми для ускорения.

7. Гоночный автомобиль

Гоночный автомобиль сконструирован таким образом, что его масса невелика. Таким образом, водитель может набирать скорость и быстрее разгоняться.

8. Удар по мячу

Когда по мячу ударяют битой, как в бейсбольной игре, он летит так далеко, как только может. Чем сильнее удар, тем больше пройденное расстояние. Направление шара совпадает с направлением силы.

9. Толкание автомобиля

Когда одна и та же сила толкает автомобиль и грузовик, грузовик движется медленнее, так как он тяжелее автомобиля.

Проблемы с решением

P.1. Какая горизонтальная сила требуется, чтобы толкнуть автомобиль массой 700 кг с ускорением 4 мс ² ?

Раствор.: Дано,

м = 700 кг

а = 4 мс ^-2

Требуемая сила,

F = 700 кг х 4 мс ^-2 = 2800 Н

П.2. На брусок массой 4 кг действует сила 15 Н. Вычислите ускорение тела.

Расч.: Дано,

m = 4 кг

F = 15 Н

Ускорение определяется выражением,

a = F/m = 15 Н/4 кг = 3,75 мс ^-2

п.3. По поверхности движется брусок массой 3 кг. На него действует сила 25 Н в положительном направлении х и 15 Н в отрицательном направлении х. В каком направлении он движется? Каково его ускорение?

Раствор. : Дано,

м = 3 кг

F ₁ = 25 Н

F ₂ = 15 Н

Поскольку F ₁ > F ₂ , объект перемещается в направлении х.

Чистая сила = F ₁ – F ₂ = 25 Н – 15 Н = 10 Н

Следовательно, ускорение равно

a = F/м = 10 Н/3 кг = 3,33 мс ^-2

Стр.4. Мужчина массой 80 кг на верхнем этаже многоквартирного дома входит в лифт. Какой вес ощущал человек, когда лифт опускался вниз со скоростью 2 мс ^-2

? (g = 9,8 мс ^-2 )

Soln: Дано,

m = 80 кг

a = 1,5 мс ^-2

900 02 g = 9,8 мс ^-2

По Ньютону Второй закон, сила определяется выражением

F = мА

Сила реакции лифта на человека под действием земного притяжения:

F ₁ = mg = 80 кг x 9,8 мс ^-2 = 784 Н

Сила на лифте со стороны человека из-за ускорения:

F ₂ = ma = 80 кг x 2 мс ^-2 = 160 Н

Поскольку две силы направлены друг против друга, результирующая сила представляет собой разницу между двумя силами.