Die größte Schwierigkeit für Physikstudenten an Gymnasien besteht in der Problemlösung an den unterschiedlichsten Fronten des Fachs.
Ich werde hier die Lösung einer Übung zur Interaktion zwischen Blöcken präsentieren, die sich auf die Anwendung der Newtonschen Gesetze bezieht.
Beispiel 1) (UF-PE) Die folgende Abbildung zeigt drei Massenblöcke mA = 1,0 kg, mB = 2,0 kg und mc = 3,0 kg. Die Blöcke bewegen sich unter Einwirkung einer konstanten Horizontalkraft F von 4,2 N Modul zusammen.
Wie groß ist die Nettokraft auf Block B, abgesehen von der Reibung?
a) 1,0 N
b) 1,4 N
c) 1,8 N
d) 2,2 N
e) 2,6 N
Lösung.
Zuerst müssen wir wissen, dass F = m.a (Newtons zweites Gesetz). Wir müssen auch wissen, dass sich die drei Körper mit derselben Beschleunigung bewegen und dass diese Beschleunigung dieselbe Richtung und Richtung hat wie die Kraft F.
Damit können wir die Beschleunigung der Blöcke durch das Isolated Body System (SCI) berechnen.
In der Abbildung unten stellen wir die Kräfte dar, die auf A, B und C wirken
Wobei F die aufgebrachte Kraft ist.
FDas im ersten Block ist die Reaktion von B im Das wegen f.
Fa im zweiten Block ist die Aktion von Das im B wegen F
Fc im zweiten Block ist die Reaktion von ç im B wegen F
Fc im dritten Block ist die Aktion von de B im ç wegen F
n ist die Normalkraft und p ist die Gewichtskraft in den drei Fällen
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Vereinfachen der Gewichte mit den normalen Reaktionskräften in jedem Fall müssen wir:
Für F = 4,2 N gilt:
4,2 = (1,0 + 2,0 + 3,0).a
a = 4,2/6
a = 0,7 m/s2
Sobald die Beschleunigung gefunden ist, müssen wir den resultierenden Wert in B finden.
Die Resultierende in B ist: FB = FDAS – FÇ
Subtrahieren der Gleichungen B und C haben wir:
FDAS = (mB + mÇ). Das
FDAS = (2,0 + 3,0). 0,7
FDAS = 5,0. 0,7
FDAS = 3,5 N
Den F-Wert ermittelnÇ
FÇ = mÇ. Das
FÇ = 3,0. 0,7
FÇ = 2,1 N
So:
FB = 3,5 – 2,1
FB = 1,4 N
Daraus schließen wir, dass die Nettokraft auf B 1,4 N beträgt.
Von Kléber Cavalcante
Abschluss in Physik
Brasilianisches Schulteam
Mechanik - Physik - Brasilien Schule
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ALMEIDA, Frederico Borges de. "Anwendung der Newtonschen Gesetze"; Brasilien Schule. Verfügbar in: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/aplicacao-das-leis-newton.htm. Zugriff am 27. Juni 2021.
