Kako riješiti vježbe na Newtonovim zakonima?

Za rješavati vježbe na aplikacijama Newtonovi zakoni, kao u blokovskim sustavima, zanimljivo je slijediti nekoliko koraka:

1. Zapišite sve relevantne podatke iz izjave;

2. Provjerite nalaze li se jedinice u međunarodnom sustavu jedinica (metar, kilogram i sekunda);

3. Pažljivo povucite sve sile koje djeluju na tijela;

4. Pokušajte osjetiti u kojem se smjeru kreće tjelesni sustav i usvojite vaš smjer za pozitivan predznak sila. Sve snage koje su u ovom smjeru također će biti pozitivne. Kontra sile će biti negativne;

5. Izjednačite rezultantu sila svakog tijela za svaki smjer prostora prema proizvodu loše ili do 0, u slučaju kada se tijelo kreće konstantnom brzinom ili miruje;

6. Imajte na umu da se tijela koja se kreću zajedno, povezana kablovima, jedno preko drugog ili čak naslonjena jedno na drugo, međusobno podupiru i imaju isto ubrzanje;

7. Da bismo riješili sustav jednadžbi, moramo oduzeti jednu od druge, jer akcijski i reakcijski parovi imaju istu vrijednost i međusobno se poništavaju.

Ako pažljivo slijedite sve gornje korake, teško da ćete pogriješiti prilikom rješavanja vježbi po Newtonovim zakonima.

Vidi i ti: Pet stvari koje trebate znati o Newtonovim zakonima

Vježbe riješene Newtonovim zakonima

BILJEŠKA: Za sve primjere u nastavku usvojit ćemo gravitaciju od 10 m / s².

Pitanje 1

Dva bloka, THE i B, mase jednake 8 kg, odnosno 2 kg, predstavljene su na donjoj slici. Blokovi su spojeni nerastegljivim nizom i povučeni silom F modula jednakom 20 N. Odredite:

a) Ubrzanje sustava

b) Vučenje žice

Razlučivost:

1- Bilježenje podataka

Najvažniji podaci za vježbu su:

mThe = 2 kg;

mB = 8 kg;

| F | = 20 N.

2 - Provjera jedinica

Sve su jedinice međusobno kompatibilne i nalaze se u Međunarodnom sustavu jedinica;

3-izrada dijagrama sile

Sve snage djeluju na svaki blok. Moramo se sjetiti težine sile, normalne sile, napetosti na žici koja blok A djeluje na blok B i sile F koja se primjenjuje na blok B. Preostala nam je sljedeća shema:

Titl:

StrThe = Težina bloka A

StrB = Težina bloka B

NThe = Normalno za blok A

NB = Polje B Uobičajeno

F = Sila na sustav

Tb, = Vuča koju blok B radi na bloku A

T a, b = Vuča koju blok A radi na bloku B

4 -Usmjeravanje koordinatnog sustava

Blokovski sustav pomiče se udesno i stoga će sve sile usmjerene u tom smjeru imati pozitivan predznak. Sile usmjerene ulijevo imat će negativan predznak.

5 -Pronalaženje rezultirajućih sila

Prema znaku usvojenom u koraku 4, rezultirajuće sile, u smjeru x i y (vodoravno i okomito), za svaki blok bit će određene:

6 -tijela se kreću zajedno

Imajte na umu da se normalna sila i težina svakog bloka međusobno poništavaju, jer se blokovi ne pomiču u y (vertikalnom) smjeru, pa, N = P. Također, kako se blokovi zajedno kreću, imaju istu vrijednost ubrzanja.

7 - Rješavanje sustava jednadžbi

Da bismo riješili sustav jednadžbi, dodijelimo sustavu jednadžbi iz 5. koraka vrijednosti koje smo zapisali u 1. koraku. Ne zaboravite da težinu tijela daje m.g. (masa pomnožena s gravitacijom):

Vuča koju tijelo B čini na tijelu A i vuča koju tijelo A čini na tijelu B su par akcijski i reakcija, stoga, ako dodamo jednadžbe, ovi pojmovi (Ta, b i Tb,) mora biti otkazan. Čineći ovo, preostaju nam samo:

Da bi se odredila napetost pređe, nije važno izračunavamo li modul Ta, b ili iz Tb,, budući da su dvije sile par radnje i reakcije, stoga imaju isti modul:

Vuča koju vrši žica je 16 N.

Pogledajte i: Sedam najčešćih pogrešaka napravljenih u proučavanju fizike

Ne zaustavljaj se sada... Ima još toga nakon oglašavanja;)

pitanje 2

Dva bloka, THE i B, mase jednake 7 kg i 3 kg povezane su nerastegljivom žicom kao što je prikazano na donjoj slici. Izračunajte ubrzanje i napetost sustava na obje žice.

Rješenje:

1 - Bilježenje podataka

Relevantni podaci za vježbu su:

mThe = 7 kg

mB = 3 kg

g = 10 m / s²

2 - Provjera jedinica

Sve su jedinice međusobno kompatibilne i nalaze se u Međunarodnom sustavu jedinica.

3 - Izrada dijagrama sile

Nacrtajmo sve sile prisutne u blokovima. Pogledajte donju sliku:

Imajte na umu da, budući da tijelo B nije podržano na stolu, na njemu nema normalne sile.

4 - Usmjeravanje koordinatnog sustava

Blokovi se kreću u smjeru okomita. Blok A pomiče se u smjeru x udesno, pa će sve sile na tom bloku koje usmjeravaju udesno biti pozitivne. Blok B kreće se u okomitom smjeru prema dolje, pa će sve sile na ovom bloku koje usmjeravaju prema dolje biti pozitivne.

5 - Pronalaženje rezultirajućih sila

Sustav jednadžbi koje pružaju sile koje proizlaze iz blokova prikazan je u nastavku:

6 –tijela se kreću zajedno

Kako su tijela povezana žicom, ubrzanje je za oba jednako, pa koristimo samo The za dva tijela.

7 –Rješavanje sustava jednadžbi

Sjetite se parova radnji i reakcija: Ta, b i Tb, se poništavaju kad dodamo jednadžbe, pa nam preostaje:

Napokon, da bismo pronašli napetost u žici, možemo koristiti bilo koju jednadžbu koja uključuje napetosti:

Uz to nalazimo napetost u žici, koja je ekvivalentna 21 N.

Pogledajte više na: Vježbe snage vuče

pitanje 3

3. Dva bloka, A i B, prikazana na donjoj slici i mase jednake 2 kg odnosno 3 kg, dodirujući se, pomiču se djelovanjem sile od 15 N na blok A. Odrediti ubrzanje blokova i jačinu sile koju tijelo A stavlja na tijelo B.

Rješenje:

1 -bilježeći podatke

Relevantni podaci za vježbu su:

mThe = 2 kg

mB = 3 kg

| F | = 15 N

2 - Provjera jedinica

Sve prikazane jedinice su u Međunarodnom sustavu jedinica i međusobno su kompatibilne.

3 - Izrada dijagrama sile

Predstavimo sve sile koje djeluju na blokovski sustav:

Titl:

StrThe = Težina bloka A

StrB = Težina bloka B

NThe = Normalno za blok A

NB = Polje B Uobičajeno

F = Sila na blok sustav

Fb, = Sila koju čini blok B u bloku A

F a, b = Sila koju čini blok A u bloku B

4 -Usmjeravanje koordinatnog sustava

Dva bloka kreću se samo u vodoravnom smjeru, a smjer kretanja je udesno. Stoga će se sve sile koje upućuju u ovom smjeru uzeti kao pozitivne.

5 –Pronalaženje rezultirajućih sila

Rezultirajuće sile na blokove A i B mogu se zapisati prema orijentaciji točke 5:

6 – tijela se kreću zajedno

Tijela se kreću zajedno jer su pritisnuta jedno o drugo. Dakle, ubrzanje The isto je za dva bloka.

7 – Rješavanje sustava jednadžbi

Da bismo riješili sustav jednadžbi, moramo se sjetiti da je Fa, b i Fb, oni su akcijski i reakcijski par i međusobno se poništavaju kad dodamo rezultirajuće sile A i B, pa:

Uz gornju rezoluciju sustava, nalazimo da bi ubrzanje trebalo biti 3 m / s². Koristeći bilo koju rezultirajuću silu pronađenu u koraku 5, možemo odrediti silu koju A djeluje na B ili onu B na A. Te sile moraju imati vrijednost jednaku 9 N.


Napisao Rafael Hellerbrock
Diplomirao fiziku

Biot-Savartov zakon

Biot-Savartov zakon

Kroz povijesne činjenice vidjeli smo da je Oersted prvi koji je izveo eksperimente koji su dokaza...

read more

Razvodni električni krug. Proučavanje električnog kruga

Uobičajeno je šetati ulicama i vidjeti elektroenergetske mreže obješene na stupovima. Kao što zn...

read more
Kako napraviti elektromagnet

Kako napraviti elektromagnet

Elektromagnet je naprava koju može oblikovati čavao omotan oko žice; kada električna struja prola...

read more
instagram viewer