高校の物理学の学生にとって最大の困難は、分野の最も多様な面での問題解決に関連しています。
ここでは、ニュートンの法則の適用に関連する、ブロック間の相互作用に関する演習の解決策を紹介します。
例1)(UF-PE)次の図は、質量mA = 1.0 kg、mB = 2.0 kg、およびmc = 3.0kgの3つのブロックを示しています。 ブロックは、4.2Nモジュラスの一定の水平力Fの作用下で一緒に移動します。
摩擦を無視して、ブロックBにかかる正味の力の大きさはどれくらいですか?
a)1.0 N
b)1.4 N
c)1.8 N
d)2.2 N
e)2.6 N
解決。
まず、F = m.a(ニュートンの第2法則)であることを知っておく必要があります。 また、3つの物体が同じ加速度で移動し、この加速度が力Fと同じ方向と方向を持っていることも知っておく必要があります。
したがって、Isolated Body System(SCI)によってブロックの加速度を計算できます。
下の図では、A、B、Cに作用する力を表しています。
ここで、Fは加えられた力です。
Fザ・ 最初のブロックの反応は B に ザ・ Fによる。
2番目のブロックのFaはのアクションです ザ・ に B Fによる
2番目のブロックのFcはの反応です ç に B Fによる
3番目のブロックのFcはdeのアクションです B に ç Fによる
3つのケースで、nは法線力、pは重量力です。
いずれの場合も、通常の反力で重みを単純化するには、次のことを行う必要があります。
F = 4.2 Nであるため、次のようになります。
4.2 =(1.0 + 2.0 + 3.0).a
a = 4.2 / 6
a = 0.7 m / s2
加速度が見つかったら、結果の値をBで見つける必要があります。
Bの結果は次のとおりです。FB = FTHE – fÇ
方程式BとCを引くと、次のようになります。
FTHE =(mB + mÇ). ザ・
FTHE = (2,0 + 3,0). 0,7
FTHE = 5,0. 0,7
FTHE = 3.5 N
F値を見つけるÇ
FÇ = mÇ. ザ・
FÇ = 3,0. 0,7
FÇ = 2.1 N
したがって:
FB = 3,5 – 2,1
FB = 1.4 N
次に、Bにかかる正味の力は1.4Nに等しいと結論付けます。
KléberCavalcante著
物理学を卒業
ブラジルの学校チーム
力学 - 物理 - ブラジルの学校
ソース: ブラジルの学校- https://brasilescola.uol.com.br/fisica/aplicacao-das-leis-newton.htm