Priekš risināt vingrinājumus par Ņūtona likumi, tāpat kā bloku sistēmās, ir interesanti veikt dažas darbības:
1. Pierakstiet visus attiecīgos datus no paziņojuma;
2. Pārbaudiet, vai vienības atrodas Starptautiskajā mērvienību sistēmā (metrs, kilograms un sekunde);
3. Uzmanīgi uzzīmējiet visus spēkus, kas iedarbojas uz ķermeņiem;
4. Mēģiniet nojaust, kurā virzienā ķermeņa sistēma pārvietojas, un pieņemiet savu virzienu spēku pozitīvajai zīmei. Visi spēki, kas atrodas šajā virzienā, arī būs pozitīvi. Pretspēki būs negatīvi;
5. Izlīdziniet katra ķermeņa spēku rezultātu katram izstrādājuma virzienam slikti vai līdz 0, ja ķermenis pārvietojas ar nemainīgu ātrumu vai ir miera stāvoklī;
6. Atcerieties, ka ķermeņi, kas pārvietojas kopā, savienoti ar kabeļiem, viens uz otra vai pat atspiedušies viens pret otru, ir savstarpēji atbalstoši un tāpēc tiem ir vienāds paātrinājums;
7. Lai atrisinātu vienādojumu sistēmu, mums jāatņem viens no otra, jo darbības un reakcijas pāriem ir vienāda vērtība un viens otru atceļ.
Ja jūs uzmanīgi izpildīsit visas iepriekš minētās darbības, diez vai kļūdīsities, risinot vingrinājumus par Ņūtona likumiem.
Skatiet arī: Piecas lietas, kas jāzina par Ņūtona likumiem
Ņūtona likumi atrisināja vingrinājumus
PIEZĪME: Visiem zemāk redzamajiem piemēriem mēs izmantosim gravitāciju kā 10 m / s².
jautājums 1
Divi bloki, un B, kuru masa ir attiecīgi 8 kg un 2 kg, ir attēloti zemāk redzamajā attēlā. Bloki ir savienoti ar neizstieptu virkni un tos velk ar spēku F, kura modulis ir vienāds ar 20 N. Nosakiet:
a) Sistēmas paātrinājums
b) stieples vilkšana
Izšķirtspēja:
1 - datu anotēšana
Vingrinājumam ir visatbilstošākie dati:
mThe = 2 kg;
mB = 8 kg;
| F | = 20 N.
2 - vienību pārbaude
Visas vienības ir savstarpēji saderīgas un atrodas Starptautiskajā vienību sistēmā;
3-spēka diagrammas sastādīšana
Sildoši visi spēki, kas iedarbojas uz katru bloku. Mums jāatceras spēka svars, normālais spēks, stieples spriegums, kuru A bloks iedarbojas uz B bloku, un spēks F, kas tiek iedarbināts uz B bloku. Mums paliek šāda shēma:
Apakšvirsraksts:
PThe = A bloka svars
PB = B bloka svars
NThe = A bloka normāls
NB = B bloks Normāls
F = Piespiest sistēmu
Tb, = Vilce, ko B bloks izdara A blokā
T a, b = Vilce, ko A bloks izdara B blokā
4 -Orientēt koordinātu sistēmu
Bloķēšanas sistēma virzās pa labi, un tāpēc visiem spēkiem, kas norāda šajā virzienā, būs pozitīva zīme. Spēkiem, kas norāda uz kreiso pusi, būs negatīva zīme.
5 -Iegūto spēku atrašana
Saskaņā ar 4. solī pieņemto zīmi katra bloka radītos spēkus x un y virzienos (horizontālā un vertikālā) noteiks:
6 -ķermeņi pārvietojas kopā
Ņemiet vērā, ka katra bloka normālais spēks un svars viens otru atceļ, jo bloki nepārvietojas y (vertikālā) virzienā, tāpēc N = P. Turklāt, blokiem pārvietojoties kopā, tiem ir vienāda paātrinājuma vērtība.
7 - vienādojumu sistēmas risināšana
Lai atrisinātu vienādojumu sistēmu, piešķirsim 5. solī atrastajai vienādojumu sistēmai vērtības, kuras pierakstījām 1. solī. Atcerieties, ka ķermeņu svaru piešķir piemēram, (masa reizināta ar smagumu):
Vilces, kuras ķermenis B veic uz ķermeņa A, un vilces, ko ķermenis A veic uz ķermeņa B, ir pāris darbība un reakcija, tāpēc, ja pievienojam vienādojumus, šie termini (Ta, b un T.b,) ir jāatceļ. To darot, mums paliek tikai:
Lai noteiktu dzijas spriegumu, nav svarīgi, vai mēs aprēķinām T modulia, b vai no Tb,, tā kā abi spēki ir darbības un reakcijas pāri, tāpēc tiem ir viens un tas pats modulis:
Vada stiepes vilkme ir 16 N.
Skatīt arī: Septiņas visbiežāk pieļautās kļūdas fizikas pētījumā
Nepārtrauciet tūlīt... Pēc reklāmas ir vairāk;)
2. jautājums
Divi bloki, un B, kuru masa ir vienāda ar 7 kg un 3 kg, savieno ar neizstiepamu vadu, kā parādīts zemāk redzamajā attēlā. Aprēķiniet sistēmas paātrinājumu un spriegumu uz abiem vadiem.
Izšķirtspēja:
1 - datu anotēšana
Attiecīgie vingrinājuma dati ir:
mThe = 7 kg
mB = 3 kg
g = 10 m / s²
2 - vienību pārbaude
Visas vienības ir savietojamas un atrodas Starptautiskajā vienību sistēmā.
3 - Spēka diagrammas veidošana
Uzzīmēsim visus blokos esošos spēkus. Apskatiet zemāk redzamo attēlu:
Ņemiet vērā, ka tā kā ķermenis B uz galda netiek atbalstīts, uz to nav normāla spēka.
4 - Koordinātu sistēmas orientēšana
Bloki pārvietojas virzienos perpendikulāri. A bloks pārvietojas x virzienā pa labi, tāpēc visi spēki, kas atrodas uz šo bloku, kas norāda uz labo pusi, būs pozitīvi. B bloks pārvietojas vertikālā virzienā uz leju, tāpēc visi spēki uz šo bloku, kas vērsti uz leju, būs pozitīvi.
5 - iegūto spēku atrašana
Zemāk ir parādīta vienādojumu sistēma, ko nodrošina bloku radītie spēki:
6 –ķermeņi pārvietojas kopā
Tā kā ķermeņi ir savienoti ar vadu, paātrinājums abiem ir vienāds, tāpēc mēs tikai izmantojam The abiem ķermeņiem.
7 –Vienādojumu sistēmas risināšana
Atcerieties darbības un reakcijas pārus: Ta, b un T.b, tiek atcelti, kad pievienojam vienādojumus, tāpēc mums paliek:
Visbeidzot, lai atrastu stieples spriegumu, mēs varam izmantot jebkuru no vienādojumiem, kas ietver spriedzi:
Ar to mēs atrodam stieples spriegumu, kas ir līdzvērtīgs 21 N.
Skatīt vairāk: Vilces spēka vingrinājumi
3. jautājums
3. Divi bloki A un B, kas parādīti zemāk redzamajā attēlā un kuru masa ir vienāda ar attiecīgi 2 kg un 3 kg, pieskaroties viens otram, tiek pārvietoti ar 15 N spēka iedarbību uz bloku A. Nosakiet bloku paātrinājumu un spēka spēku, ko ķermenis A pieliek ķermenim B.
Izšķirtspēja:
1 -anotējot datus
Attiecīgie vingrinājuma dati ir:
mThe = 2 kg
mB = 3 kg
| F | = 15 N
2 - vienību pārbaude
Visas attēlotās vienības atrodas Starptautiskajā vienību sistēmā un ir savstarpēji savietojamas.
3 - Spēka diagrammas veidošana
Pārstāvēsim visus spēkus, kas iedarbojas uz bloku sistēmu:
Apakšvirsraksts:
PThe = A bloka svars
PB = B bloka svars
NThe = A bloka normāls
NB = B bloks Normāls
F = Spēks pret bloķēšanas sistēmu
Fb, = Spēks, ko B bloks izdara A blokā
F a, b = Spēks, ko A bloks izdara B blokā
4 -Orientēt koordinātu sistēmu
Abi bloki pārvietojas tikai horizontālā virzienā, un kustības virziens ir pa labi. Tāpēc visi spēki, kas norāda šajā virzienā, tiks uztverti kā pozitīvi.
5 –Iegūto spēku atrašana
Iegūtos spēkus uz A un B blokiem var pierakstīt atbilstoši 5. punkta orientācijai:
6 – ķermeņi pārvietojas kopā
Ķermeņi pārvietojas kopā, jo ir nospiesti viens pret otru. Tādējādi paātrinājums The tas ir vienāds abiem blokiem.
7 – Vienādojumu sistēmas risināšana
Lai atrisinātu vienādojumu sistēmu, mums jāatceras, ka Fa, b un Fb, tie ir darbības un reakcijas pāri un atceļ viens otru, kad mēs saskaitām iegūtos A un B spēkus, tātad:
Izmantojot iepriekšminēto sistēmas izšķirtspēju, mēs uzskatām, ka paātrinājumam jābūt 3 m / s². Izmantojot jebkuru no 5. solī konstatētajiem spēkiem, mēs varam noteikt spēku, ko A izdara B vai B B pret A. Šo spēku vērtībai jābūt vienādai ar 9 N.
Autors Rafaels Hellerbroks
Absolvējis fiziku
