Най-голямата трудност за учениците по физика в гимназията е свързана с решаването на проблеми на най-разнообразните фронтове на дисциплината.
Тук ще представя решението на упражнение за взаимодействие между блокове, свързано с прилагането на законите на Нютон.
Пример 1) (UF-PE) Фигурата по-долу показва три блока с маси mA = 1,0 kg, mB = 2,0 kg и mc = 3,0 kg. Блоковете се движат заедно под действието на постоянна хоризонтална сила F от 4.2 N модул.
Пренебрегвайки триенето, каква е величината на нетната сила върху блок В?
а) 1,0 N
б) 1,4 N
в) 1,8 N
г) 2,2 N
д) 2.6 N
Решение.
Първо трябва да знаем, че F = m.a (вторият закон на Нютон). Трябва също да знаем, че трите тела се движат с еднакво ускорение и че това ускорение има същата посока и посока като силата F.
Така че можем да изчислим ускорението на блоковете от системата на изолираното тяло (SCI)
На фигурата по-долу представяме силите, действащи върху A, B и C
Където F е приложената сила.
FThe в първия блок е реакцията на Б. в The поради Ф.
Фа във втория блок е действието на The в Б. поради F
Fc във втория блок е реакцията на ° С в Б. поради F
Fc в третия блок е действието на de Б. в ° С поради F
n е нормалната сила, а p е силата на тежестта в трите случая
Опростявайки тежестите с нормалните сили на реакция, във всеки случай трябва да:
Като F = 4,2 N, имаме:
4,2 = (1,0 + 2,0 + 3,0)
a = 4,2 / 6
a = 0,7 m / s2
След като се намери ускорението, трябва да намерим получената стойност в B.
Резултантната в B е: FБ. = FНА - F° С
Изваждайки уравнения B и C имаме:
FНА = (mБ. + m° С). The
FНА = (2,0 + 3,0). 0,7
FНА = 5,0. 0,7
FНА = 3,5 N
Намиране на стойността на F° С
F° С = m° С. The
F° С = 3,0. 0,7
F° С = 2,1 N
Поради това:
FБ. = 3,5 – 2,1
FБ. = 1,4 N
След това заключаваме, че нетната сила върху B е равна на 1,4 N.
От Kléber Cavalcante
Завършва физика
Училищен отбор на Бразилия
механика - Физика - Бразилско училище
Източник: Бразилско училище - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/aplicacao-das-leis-newton.htm