Anvendelse af Newtons love

Den største vanskelighed for gymnasiefysikstuderende er relateret til problemløsning på de mest forskellige fronter af disciplinen.
Jeg vil her præsentere løsningen på en øvelse om interaktion mellem blokke, relateret til anvendelsen af ​​Newtons love.
Eksempel 1) (UF-PE) Figuren nedenfor viser tre masseblokke mA = 1,0 kg, mB = 2,0 kg og mc = 3,0 kg. Blokkene bevæger sig sammen under påvirkning af en konstant vandret kraft F på 4,2 N modul.

Bortset fra friktion, hvad er størrelsen af ​​nettokraften på blok B?
a) 1,0 N
b) 1,4 N
c) 1,8 N
d) 2,2 N
e) 2,6 N
Opløsning.
Først skal vi vide, at F = m.a (Newtons anden lov). Vi skal også vide, at de tre kroppe bevæger sig med samme acceleration, og at denne acceleration har samme retning og retning som kraften F.
Så vi kan beregne accelerationen af ​​blokke ved hjælp af det isolerede kropssystem (SCI)
I figuren nedenfor repræsenterer vi de kræfter, der virker på A, B og C

Hvor F er den anvendte kraft.
FDet i den første blok er reaktionen af B i Det

på grund af F.
Fa i den anden blok er handlingen af Det i B på grund af F
Fc i den anden blok er reaktionen af ç i B på grund af F
Fc i den tredje blok er de B i ç på grund af F
n er den normale kraft og p er vægtkraften i de tre tilfælde

Stop ikke nu... Der er mere efter reklamen;)

Forenkling af vægten med de normale reaktionskræfter i hvert tilfælde skal vi:

Da F = 4,2 N har vi:
4,2 = (1,0 + 2,0 + 3,0) .a
a = 4,2 / 6
a = 0,7 m / s²
Når accelerationen er fundet, skal vi finde den resulterende værdi i B.
Resultatet i B er: F_B = F_DET - F_Ç
Subtrahering af ligninger B og C har vi:
F_DET = (m_B + m_Ç). Det
F_DET = (2,0 + 3,0). 0,7
F_DET = 5,0. 0,7
F_DET = 3,5 N
Finde F-værdien_Ç
F_Ç = m_Ç. Det
F_Ç = 3,0. 0,7
F_Ç = 2,1 N
Dermed:
F_B = 3,5 – 2,1
F_B = 1,4 N
Vi konkluderer derefter, at nettokraften på B er lig med 1,4 N.

Af Kléber Cavalcante
Uddannet i fysik
Brazil School Team

mekanik - Fysik - Brasilien skole

Vil du henvise til denne tekst i et skole- eller akademisk arbejde? Se:

ALMEIDA, Frederico Borges de. "Anvendelse af Newtons love"; Brasilien skole. Tilgængelig i: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/aplicacao-das-leis-newton.htm. Adgang til 27. juni 2021.