Для решать упражнения по применению Законы Ньютона, как и в блочных системах, интересно выполнить несколько шагов:
1. Запишите все соответствующие данные из выписки;
2. Проверьте, указаны ли единицы в Международной системе единиц (метр, килограмм и секунда);
3. Внимательно рисуем все силы, действующие на тела;
4. Постарайтесь почувствовать, в каком направлении движется система тела, и примите ваше направление за положительный знак сил. Все силы, которые действуют в этом направлении, также будут положительными. Противодействующие силы будут отрицательными;
5. Выравняйте равнодействующую сил каждого тела для каждого направления пространства с продуктом. Плохо или до 0, если тело движется с постоянной скоростью или находится в состоянии покоя;
6. Помните, что тела, которые движутся вместе, соединены тросами, одно над другим или даже опираются друг на друга, поддерживают друг друга и, следовательно, имеют одинаковое ускорение;
7. Чтобы решить систему уравнений, мы должны вычесть одно из другого, поскольку пары действие и противодействие имеют одинаковое значение и компенсируют друг друга.
Если вы внимательно выполните все вышеперечисленные шаги, вы вряд ли ошибетесь при решении упражнений по законам Ньютона.
Смотри тоже: Пять вещей, которые вам нужно знать о законах Ньютона
Упражнения, решаемые по законам Ньютона
ПРИМЕЧАНИЕ: Для всех приведенных ниже примеров мы примем силу тяжести равной 10 м / с².
Вопрос 1
Два блока, THE а также B, массой 8 кг и 2 кг соответственно представлены на рисунке ниже. Блоки соединены нерастяжимой струной и натянуты силой F с модулем, равным 20 Н. Определять:
а) Система ускорения
б) Вытягивание проволоки
разрешение:
1- Аннотирование данных
Наиболее актуальными данными для упражнения являются:
мВ = 2 кг;
мB = 8 кг;
| F | = 20 Н.
2 - Проверка агрегатов
Все единицы совместимы друг с другом и находятся в Международной системе единиц;
3-составление силовой диаграммы
Обогрев всех сил, действующих на каждый блок. Мы должны запомнить силу веса, нормальную силу, натяжение проволоки, которое блок A оказывает на блок B, и силу F, приложенную к блоку B. Остается следующая схема:
Подзаголовок:
пВ = Вес блока A
пB = Вес блока B
NВ = Нормаль блока A
NB = Блок B Нормальный
F = Принудительное воздействие на систему
Тб, = Тяга, которую блок B делает на блоке A
Т а, б = Тяга, которую блок A делает на блоке B
4 -Ориентация системы координат
Система блокировки движется вправо, и поэтому все силы, направленные в этом направлении, будут иметь положительный знак. Силы, указывающие налево, будут иметь отрицательный знак.
5 -Нахождение результирующих сил
В соответствии со знаком, принятым на шаге 4, результирующие силы в направлениях x и y (горизонтальном и вертикальном) для каждого блока будут определяться следующим образом:
6 -тела движутся вместе
Обратите внимание, что нормальная сила и вес каждого блока компенсируют друг друга, поскольку блоки не перемещаются в направлении y (вертикальном), поэтому, N = П. Кроме того, поскольку блоки движутся вместе, они имеют одинаковое значение ускорения.
7 - Решение системы уравнений
Чтобы решить систему уравнений, давайте присвоим системе уравнений, найденной на шаге 5, значения, которые мы записали на шаге 1. Помните, что вес тел определяется как m.g (масса, умноженная на гравитацию):
Тяга тела B к телу A и тяга тела A к телу B - это пара действие а также реакция, поэтому, если мы сложим уравнения, эти члены (Tа, б и тб,) должны быть отменены. Сделав это, мы останемся с:
Чтобы определить натяжение пряжи, не имеет значения, рассчитываем ли мы модуль Tа, б или из Тб,, поскольку две силы представляют собой пару действия и противодействия, следовательно, они имеют один и тот же модуль:
Тяга, создаваемая проволокой, равна 16 с.ш..
Смотрите также: Семь самых распространенных ошибок, совершаемых при изучении физики
вопрос 2
Два блока, THE а также B, массой 7 кг и 3 кг соединяются нерастяжимым проводом, как показано на рисунке ниже. Рассчитайте системное ускорение и натяжение на обоих проводах.
Разрешение:
1 - Аннотирование данных
Соответствующие данные для упражнения:
мВ = 7 кг
мB = 3 кг
g = 10 м / с²
2 - Проверка агрегатов
Все единицы совместимы друг с другом и находятся в Международной системе единиц.
3 - Составление силовой диаграммы
Нарисуем все силы, присутствующие в блоках. Посмотрите на рисунок ниже:
Обратите внимание, что, поскольку тело B не поддерживается на столе, на него не действует нормальная сила.
4 - Ориентация системы координат
Блоки движутся по направлениям перпендикуляр. Блок A движется в направлении x вправо, поэтому все силы на этом блоке, указывающие вправо, будут положительными. Блок B движется в вертикальном направлении вниз, поэтому все силы на этом блоке, направленные вниз, будут положительными.
5 - Нахождение результирующих сил
Система уравнений, создаваемая силами, действующими на блоки, представлена ниже:
6 –тела движутся вместе
Поскольку тела связаны проволокой, ускорение одинаково для обоих, поэтому мы используем только В для двух тел.
7 –Решение системы уравнений
Запомните пары действие и противодействие: Tа, б и тб, отменяются, когда мы добавляем уравнения, поэтому у нас остается:
Наконец, чтобы найти натяжение в проволоке, мы можем использовать любое из уравнений, учитывающих натяжения:
Таким образом, мы находим натяжение проволоки, которое эквивалентно 21 Н.
Смотрите больше на: Тягово-силовые упражнения
вопрос 3
3. Два блока, A и B, показанные на рисунке ниже и массой 2 кг и 3 кг соответственно, касаясь друг друга, перемещаются под действием силы 15 Н на блок A. Определите ускорение блоков и силу силы, которую тело A прикладывает к телу B.
Разрешение:
1 -аннотирование данных
Соответствующие данные для упражнения:
мВ = 2 кг
мB = 3 кг
| F | = 15 Н
2 - Проверка агрегатов
Все показанные единицы относятся к Международной системе единиц и совместимы друг с другом.
3 - Составление силовой диаграммы
Представим все силы, действующие на блочную систему:
Подзаголовок:
пВ = Вес блока A
пB = Вес блока B
NВ = Нормаль блока A
NB = Блок B Нормальный
F = Принудительное включение системы блокировки
Fб, = Заставить то, что блок B делает в блоке A
F а, б = Заставить то, что блок A делает в блоке B
4 -Ориентация системы координат
Два блока движутся только в горизонтальном направлении, а направление движения - вправо. Следовательно, все силы, направленные в этом направлении, будут приняты как положительные.
5 –Нахождение результирующих сил
Результирующие силы на блоках A и B можно записать в соответствии с ориентацией пункта 5:
6 – тела движутся вместе
Тела движутся вместе, потому что они прижаты друг к другу. Таким образом, ускорение В это то же самое для двух блоков.
7 – Решение системы уравнений
Чтобы решить систему уравнений, мы должны помнить, что Fа, б и Fб, они представляют собой пару действия и противодействия и нейтрализуют друг друга, когда мы складываем результирующие силы A и B, поэтому:
При указанном выше разрешении системы мы находим, что ускорение должно составлять 3 м / с². Используя любую из результирующих сил, найденных на шаге 5, мы можем определить силу, которую A действует на B или B действует на A. Эти силы должны иметь значение, равное 9 Н.
Рафаэль Хеллерброк
Закончил факультет физики
Источник: Бразильская школа - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/como-resolver-exercicios-sobre-as-leis-newton.htm