A középiskolás fizikus hallgatók számára a legnagyobb nehézség a problémamegoldáshoz kapcsolódik, a tudományág legkülönbözőbb frontjain.
Itt bemutatom a blokkok közötti interakció gyakorlatának megoldását, amely a Newton-törvények alkalmazásához kapcsolódik.
1. példa (UF-PE) Az alábbi ábra három tömegtömböt mutat be: mA = 1,0 kg, mB = 2,0 kg és mc = 3,0 kg. A blokkok 4,2 N modulusú F állandó vízszintes erő hatására mozognak együtt.
A súrlódást figyelmen kívül hagyva, mekkora a B blokkra ható nettó erő nagysága?
a) 1,0 N
b) 1,4 N
c) 1,8 N
d) 2,2 N
e) 2,6 N
Megoldás.
Először tudnunk kell, hogy F = m.a (Newton második törvénye). Azt is tudnunk kell, hogy a három test azonos gyorsulással mozog, és hogy ennek a gyorsulásnak ugyanaz az iránya és iránya, mint az F erőnek.
Tehát kiszámíthatjuk a blokkok gyorsulását az Elszigetelt Testrendszer (SCI) segítségével
Az alábbi ábrán az A-ra, B-re és C-re ható erőket ábrázoljuk
Ahol F az alkalmazott erő.
FA az első blokkban a reakció B ban ben A F. miatt
A második blokkban szereplő Fa a cselekvés A ban ben B F miatt
Az Fc a második blokkban az ç ban ben B F miatt
A harmadik blokkban az Fc a de művelete B ban ben ç F miatt
n a normál erő és p a súlyerő a három esetben
Ne álljon meg most... A reklám után még több van;)
A súlyok egyszerűsítése a normál reakcióerővel minden esetben:
Mivel F = 4,2 N, megvan:
4,2 = (1,0 + 2,0 + 3,0). A
a = 4,2 / 6
a = 0,7 m / s2
A gyorsulás megtalálása után meg kell találnunk az eredő értéket B-ben.
A B-ben kapott eredmény: FB = FA - FÇ
Kivonva a B és C egyenleteket:
FA = (mB + mÇ). A
FA = (2,0 + 3,0). 0,7
FA = 5,0. 0,7
FA = 3,5 N
Az F érték megkereséseÇ
FÇ = mÇ. A
FÇ = 3,0. 0,7
FÇ = 2,1 N
Így:
FB = 3,5 – 2,1
FB = 1,4 N
Ezután arra a következtetésre jutunk, hogy a B-re ható nettó erő 1,4 N-val egyenlő.
Írta: Kléber Cavalcante
Fizikából végzett
Brazil iskolai csapat
mechanika - Fizika - Brazil iskola
Hivatkozni szeretne erre a szövegre egy iskolai vagy tudományos munkában? Néz:
ALMEIDA, Frederico Borges de. "Newton-törvények alkalmazása"; Brazil iskola. Elérhető: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/aplicacao-das-leis-newton.htm. Hozzáférés: 2021. június 27.
