Mert gyakorlatok megoldása a Newton törvényei, mint a blokkrendszerekben, érdekes néhány lépést követni:
1. Írja le az állításból az összes releváns adatot;
2. Ellenőrizze, hogy az egységek a Nemzetközi Egységrendszerben vannak-e (méter, kilogramm és másodperc);
3. Óvatosan rajzolja meg a testekre ható összes erőt;
4. Próbáld meg érzékelni, hogy a testrendszer melyik irányban mozog, és fogadd el irányodat az erők pozitív jele felé. Minden erő, amely ebben az irányban van, szintén pozitív lesz. Az ellenerők negatívak lesznek;
5. Kiegyenlítse az egyes testek erőinek eredőjét a termék minden térirányára rossz vagy 0-ra, abban az esetben, ha a test állandó sebességgel mozog vagy nyugalomban van;
6. Ne felejtsük el, hogy a testek, amelyek egymáson mozognak, kábelekkel vannak összekötve, egymás tetején, vagy akár egymásnak támaszkodnak, kölcsönösen támogatják egymást, ezért ugyanaz a gyorsulásuk;
7. Az egyenletrendszer megoldásához ki kell vonnunk egyiket a másikból, mivel a cselekvési és reakciópároknak ugyanaz az értéke, és törlik egymást.
Ha gondosan követi a fenti lépéseket, aligha fog hibázni a Newton-törvényekre vonatkozó gyakorlatok megoldása során.
Lásd még: Öt dolog, amit tudnia kell Newton törvényeiről
Newton törvényei megoldották a gyakorlatokat
JEGYZET: Az összes alábbi példa esetében a gravitációt 10 m / s²-nek vesszük.
1. kérdés
Két háztömb, A és BA 8 kg-os, illetve 2 kg-os tömeg tömegét az alábbi ábra mutatja. A blokkokat egy nem nyújtható húrral kötjük össze, és 20 N modulusú F erővel húzzuk meg. Határozza meg:
a) A rendszer gyorsulása
b) Huzalhúzás
Felbontás:
1- Az adatok feljegyzése
A gyakorlat szempontjából a legfontosabb adatok:
mA = 2 kg;
mB = 8 kg;
| F | = 20 N.
2 - Az egységek ellenőrzése
Minden egység kompatibilis egymással, és az egységek nemzetközi rendszerében található;
3-az erődiagram elkészítése
Az egyes blokkokra ható összes erő fűtése. Emlékeznünk kell az A súlyú, a normál erőre, a vezeték feszültségére, amelyet az A blokk a B blokkra gyakorol, és az F erőre, amelyet a B blokkra alkalmazunk. A következő séma marad:
Felirat:
PA = Az A blokk tömege
PB = A B blokk tömege
NA = Az A blokk normál értéke
NB = B blokk Normál
F = Erő a rendszerre
Tb, a = A B blokk által az A blokkon végrehajtott vonóerő
T a, b = Az A blokk által a B blokkon végrehajtott vonóerő
4 -A koordináta-rendszer tájolása
A blokkrendszer jobbra mozog, ezért minden, ebbe az irányba mutató erő pozitív előjellel rendelkezik. A balra mutató erők negatív előjellel rendelkeznek.
5 -A keletkező erők megtalálása
A 4. lépésben elfogadott jel szerint az egyes blokkokra az eredő erőket x és y irányban (vízszintes és függőleges) az alábbiak határozzák meg:
6 -testek együtt mozognak
Ne feledje, hogy az egyes blokkok normál ereje és súlya megsemmisíti egymást, mivel a blokkok nem mozognak y (függőleges) irányban, ezért N = P. Továbbá, amikor a blokkok együtt mozognak, ugyanaz a gyorsulási értékük van.
7 - Az egyenletrendszer megoldása
Az egyenletrendszer megoldásához rendeljünk az 5. lépésben talált egyenletrendszerhez az 1. lépésben leírt értékeket. Ne feledje, hogy a testek súlyát a pl (tömeg és gravitáció):
Az a vonóerő, amelyet B test az A testen végez, és az A test vontatása a B testen akció és reakció, ezért ha összeadjuk az egyenleteket, akkor ezeket a kifejezéseket (Ta, b és Tb, a) törölni kell. Ezzel csak a következők maradnak:
A fonal feszességének meghatározásához nem számít, ha kiszámítjuk a T modulusta, b vagy T-tőlb, a, mivel a két erő párhatás és reakció, ezért ugyanaz a moduljuk:
A huzal által kifejtett vonóerő: 16 N.
Lásd még: Hét leggyakoribb hiba a fizika tanulmányozása során
2. kérdés
Két háztömb, A és B7 kg-os és 3 kg-os tömegű, nyújthatatlan huzallal vannak összekötve az alábbi ábrán látható módon. Számítsa ki a rendszer gyorsulását és feszültségét mindkét vezetéken.
Felbontás:
1 - Az adatok feljegyzése
A gyakorlat releváns adatai:
mA = 7 kg
mB = 3 kg
g = 10 m / s²
2 - Az egységek ellenőrzése
Minden egység kompatibilis egymással, és az egységek nemzetközi rendszerében található.
3 - Az erő diagram elkészítése
Rajzoljuk meg a blokkokban jelen lévő összes erőt. Nézze meg az alábbi ábrát:
Vegye figyelembe, hogy mivel a B testet nem támasztják alá az asztalon, nincs rajta normális erő.
4 - A koordinátarendszer tájolása
A blokkok irányban mozognak merőleges. Az A blokk az x irányban jobbra mozog, így a blokk jobb oldali pontja minden erő pozitív lesz. A B blokk függőleges irányban mozog lefelé, ezért a blokk minden lefelé mutató ereje pozitív lesz.
5 - A kapott erők megtalálása
Az alábbiakban bemutatjuk a blokkokból származó erők által biztosított egyenletrendszert:
6 –testek együtt mozognak
Mivel a testeket drót köti össze, a gyorsulás mindkettőnél megegyezik, ezért csak használunk A a két test számára.
7 –Az egyenletrendszer megoldása
Ne feledje a cselekvés és reakció párokat: Ta, b és Tb, a törlődnek, amikor hozzáadjuk az egyenleteket, így marad:
Végül a vezeték feszültségének megtalálásához használhatjuk a feszültségeket magában foglaló egyenletek bármelyikét:
Ezzel megtaláljuk a vezeték feszültségét, amely 21 N-vel egyenértékű.
Bővebben itt: Vontatási erő gyakorlatok
3. kérdés
3. Két, az A és B blokkot, amelyek az alábbi ábrán láthatók, és amelyek 2, illetve 3 kg tömegűek, egymást érintik, 15 N erő hatására az A blokkra mozognak. Határozza meg a blokkok gyorsulását és az erő erejét, amelyet az A test gyakorol a B testre.
Felbontás:
1 -az adatok feljegyzése
A gyakorlat releváns adatai:
mA = 2 kg
mB = 3 kg
| F | = 15 N
2 - Az egységek ellenőrzése
Minden bemutatott egység a Nemzetközi Egységrendszerben található, és kompatibilis egymással.
3 - Az erő diagram elkészítése
Képviseljük a blokkrendszerre ható összes erőt:
Felirat:
PA = Az A blokk tömege
PB = A B blokk tömege
NA = Az A blokk normál értéke
NB = B blokk Normál
F = Erő a blokkrendszerre
Fb, a = A B blokk által az A blokkban végrehajtott erő
F a, b = Az A blokk által a B blokkban végrehajtott erő
4 -A koordináta-rendszer tájolása
A két blokk csak vízszintes irányban mozog, és a mozgás iránya jobbra mutat. Ezért minden erőt, amely ebben az irányban mutat, pozitívnak tekintjük.
5 –A keletkező erők megtalálása
Az A és B blokkra kapott erőket az 5. tétel tájolása szerint írhatjuk fel:
6 – testek együtt mozognak
A testek együtt mozognak, mert egymáshoz vannak nyomva. Így a gyorsulás A a két blokknál megegyezik.
7 – Az egyenletrendszer megoldása
Az egyenletrendszer megoldásához emlékeznünk kell arra, hogy Fa, b és Fb, a ezek egy cselekvés és reakció pár, és megszakítják egymást, amikor összeadjuk az A és B eredő erőket, így:
A fenti rendszerfelbontással azt tapasztaljuk, hogy a gyorsulásnak 3 m / s²-nek kell lennie. Az 5. lépésben kapott bármely erő felhasználásával meghatározhatjuk azt az erőt, amelyet A B-re vagy B B A-ra. Ezeknek az erőknek 9 N értékkel kell rendelkezniük.
Rafael Hellerbrock
Fizikából végzett
Forrás: Brazil iskola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/como-resolver-exercicios-sobre-as-leis-newton.htm
