Как да решим упражнения по законите на Нютон?

За решаване на упражнения по приложенията на Законите на Нютон, както при блоковите системи, интересно е да се следват няколко стъпки:

1. Запишете всички относими данни от изявлението;

2. Проверете дали единиците са в Международната система от единици (метър, килограм и секунда);

3. Внимателно изтеглете всички сили, действащи върху телата;

4. Опитайте се да усетите в коя посока се движи телесната система и да приемете вашата посока за положителния знак на силите. Всички сили, които са в тази посока, също ще бъдат положителни. Контра силите ще бъдат отрицателни;

5. Изравнете резултантните сили на всяко тяло за всяка посока на пространството към продукта лошо или до 0, в случай че тялото се движи с постоянна скорост или е в покой;

6. Не забравяйте, че телата, които се движат заедно, свързани чрез кабели, едно върху друго или дори облегнати едно на друго, се поддържат взаимно и следователно имат едно и също ускорение;

7. За да решим системата от уравнения, трябва да извадим едното от другото, тъй като двойките действие и реакция имат еднаква стойност и се отменят взаимно.

Ако внимателно следвате всички стъпки по-горе, едва ли ще направите грешки, когато решавате упражнения по законите на Нютон.

Вижте също: Пет неща, които трябва да знаете за законите на Нютон

Законите на Нютон, решени упражнения

ЗАБЕЛЕЖКА: За всички примери по-долу ще приемем гравитацията като 10 m / s².

Въпрос 1

Два блока, НА и Б., на маси, равни на 8 kg и 2 kg, съответно, са представени на фигурата по-долу. Блоковете се съединяват от неразтеглив низ и се изтеглят със сила F на модул, равен на 20 N. Определи:

а) Ускорение на системата

б) Издърпване на тел

Резолюция:

1- Анотиране на данните

Най-подходящите данни за упражнението са:

мThe = 2 кг;

мБ. = 8 кг;

| F | = 20 N.

2 - Проверка на единиците

Всички единици са съвместими помежду си и са в Международната система от единици;

3-изработване на силовата диаграма

Нагряващо всички сили, действащи върху всеки блок. Трябва да помним силата на тежестта, нормалната сила, напрежението върху жицата, която блок А упражнява върху блок В и силата F, приложена върху блок В. Остава ни следната схема:

Подзаглавие:

PThe = Тегло на блок A

PБ. = Тегло на блок Б

нThe = Нормално за блок A

нБ. = Блок B Нормално

F = Сила върху системата

Tб, = Тяга, която блок Б прави на блок А

T а, б = Сцепление, което блок A прави на блок B

4 -Ориентиране на координатната система

Блоковата система се движи надясно и следователно всички сили, насочени в тази посока, ще имат положителен знак. Силите, сочещи наляво, ще имат отрицателен знак.

5 -Намиране на получените сили

Съгласно знака, приет в стъпка 4, получените сили в посоките x и y (хоризонтални и вертикални) за всеки блок ще се определят от:

6 -телата се движат заедно

Имайте предвид, че нормалната сила и тежестта на всеки блок се отменят, тъй като блоковете не се движат в посока y (вертикална), така че, N = P. Също така, докато блоковете се движат заедно, те имат една и съща стойност на ускорение.

7 - Решаване на системата от уравнения

За да решим системата от уравнения, нека присвоим на системата от уравнения, намерена в стъпка 5, стойностите, които записахме в стъпка 1. Не забравяйте, че теглото на телата се дава от напр (маса по гравитация):

Тягата, която тялото B прави върху тялото A и тягата, която тялото A прави върху тялото B, са двойка действие и реакция, следователно, ако добавим уравненията, тези членове (Tа, б и Тб,) трябва да бъде отменено. По този начин ни остава само:

За да се определи напрежението в преждата, няма значение дали изчисляваме модула на Tа, б или от Тб,, тъй като двете сили са двойка действие и реакция, следователно те имат един и същ модул:

Тягата, упражнявана от жицата, е 16 N.

Вижте също: Седем най-често срещани грешки, допуснати при изучаването на физиката

въпрос 2

Два блока, НА и Б., с маси, равни на 7 кг и 3 кг, са свързани с неразтегаем проводник, както е показано на фигурата по-долу. Изчислете ускорението и напрежението на системата на двата проводника.

Резолюция:

1 - Анотиране на данните

Съответните данни за упражнението са:

мThe = 7 кг

мБ. = 3 кг

g = 10 m / s²

2 - Проверка на единиците

Всички единици са съвместими помежду си и са в Международната система от единици.

3 - Изработване на силовата диаграма

Нека нарисуваме всички сили, присъстващи в блоковете. Вижте фигурата по-долу:

Имайте предвид, че тъй като тялото B не се поддържа на масата, върху него няма нормална сила.

4 - Ориентиране на координатната система

Блоковете се движат в посоки перпендикулярна. Блок A се движи в посока x надясно, така че всички сили на този блок, които сочат вдясно, ще бъдат положителни. Блок Б се движи във вертикална посока надолу, така че всички сили на този блок, които сочат надолу, ще бъдат положителни.

5 - Намиране на получените сили

Системата от уравнения, предоставена от силите, получени от блоковете, е представена по-долу:

6 –телата се движат заедно

Тъй като телата са свързани с проводник, ускорението е еднакво и за двете, така че ние използваме само The за двете тела.

7 –Решаване на системата от уравнения

Запомнете двойките действие и реакция: Tа, б и Тб, се отменят, когато добавим уравненията, така че оставаме с:

И накрая, за да намерим напрежението в проводника, можем да използваме всяко от уравненията, които включват напреженията:

С това намираме напрежението в проводника, което е еквивалентно на 21 N.

Вижте повече на: Упражнения за сила на тягата

въпрос 3

3. Два блока, A и B, показани на фигурата по-долу и с маси, равни съответно на 2 kg и 3 kg, докосващи се един друг, се преместват от действието на сила от 15 N върху блок A. Определете ускорението на блоковете и силата на силата, която тялото А прилага върху тяло В.

Резолюция:

1 -анотиране на данните

Съответните данни за упражнението са:

мThe = 2 кг

мБ. = 3 кг

| F | = 15 N

2 - Проверка на единиците

Всички показани единици са в Международната система от единици и са съвместими помежду си.

3 - Изработване на силовата диаграма

Нека представим всички сили, действащи върху блоковата система:

Подзаглавие:

PThe = Тегло на блок A

PБ. = Тегло на блок Б

нThe = Нормално за блок A

нБ. = Блок B Нормално

F = Сила върху блоковата система

Fб, = Принудително изпълнение на блок B в блок A

F а, б = Принудително изпълнение на блок A в блок B

4 -Ориентиране на координатната система

Двата блока се движат само в хоризонтална посока, а посоката на движение е вдясно. Следователно всички сили, които сочат в тази посока, ще се приемат като положителни.

5 –Намиране на получените сили

Получените сили върху блокове A и B могат да бъдат записани според ориентацията на т. 5:

6 – телата се движат заедно

Телата се движат заедно, защото са притиснати един към друг. По този начин, ускорението The същото е за двата блока.

7 – Решаване на системата от уравнения

За да решим системата от уравнения, трябва да помним, че Fа, б и Fб, те са двойка за действие и реакция и се отменят взаимно, когато добавим получените сили на A и B, така че:

С горната разделителна способност на системата откриваме, че ускорението трябва да бъде 3 m / s². Използвайки която и да е от получените сили, намерени в стъпка 5, можем да определим силата, която A действа върху B или която B действа върху A. Тези сили трябва да имат стойност, равна на 9 N.


От Рафаел Хеллерброк
Завършва физика

Източник: Бразилско училище - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/como-resolver-exercicios-sobre-as-leis-newton.htm

Форма и функция на клетките

Клетката, според генетичния контрол, има форма, свързана с функцията, която изпълнява. При зеленч...

read more

Опитът на Милър, Фокс и Калвин

През 1953 г. американецът Stannley Lloyd Miller построи устройство, съдържащо метан, амоняк, водо...

read more

Сензорна система. Органи на сетивната система

Всяко животно има способността да възприема стимули от външната и вътрешната среда. Тези стимули...

read more