Največje težave pri dijakih fizike so povezane z reševanjem problemov na najrazličnejših področjih te discipline.
Tu bom predstavil rešitev vaje o interakciji med bloki, povezano z uporabo Newtonovih zakonov.
Primer 1) (UF-PE) Spodnja slika prikazuje tri bloke mas mA = 1,0 kg, mB = 2,0 kg in mc = 3,0 kg. Bloki se premikajo skupaj pod delovanjem konstantne vodoravne sile F z modulom 4,2 N.
Kolikšna je velikost neto sile na blok B, če ne upoštevamo trenja?
a) 1,0 N
b) 1,4 N
c) 1,8 N
d) 2,2 N
e) 2,6 N
Rešitev.
Najprej moramo vedeti, da je F = m.a (Newtonov drugi zakon). Vedeti moramo tudi, da se tri telesa premikajo z enakim pospeškom in da ima ta pospešek enako smer in smer kot sila F.
Tako lahko izračunamo pospešek blokov po sistemu izoliranega telesa (SCI)
Na spodnji sliki predstavljamo sile, ki delujejo na A, B in C
Kjer je F uporabljena sila.
FThe v prvem bloku je reakcija B v The zaradi F.
Fa v drugem bloku je delovanje The v B zaradi F
Fc v drugem bloku je reakcija ç v B zaradi F
Fc v tretjem bloku je de B v ç zaradi F
n je normalna sila, p pa utežna sila v treh primerih
Ne ustavi se zdaj... Po oglaševanju je še več;)
Za poenostavitev uteži z običajnimi reakcijskimi silami moramo v vsakem primeru:
Kot F = 4,2 N imamo:
4,2 = (1,0 + 2,0 + 3,0) .a
a = 4,2 / 6
a = 0,7 m / s2
Ko najdemo pospešek, moramo najti nastalo vrednost v B.
Rezultat v B je: FB = FTHE - FÇ
Če odštejemo enačbi B in C, imamo:
FTHE = (mB + mÇ). The
FTHE = (2,0 + 3,0). 0,7
FTHE = 5,0. 0,7
FTHE = 3,5 N
Iskanje vrednosti F.Ç
FÇ = mÇ. The
FÇ = 3,0. 0,7
FÇ = 2,1 N
Tako:
FB = 3,5 – 2,1
FB = 1,4 N
Nato sklepamo, da je neto sila na B enaka 1,4 N.
Avtor Kléber Cavalcante
Diplomiral iz fizike
Brazilska šolska ekipa
mehanika - Fizika - Brazilska šola
Bi se radi sklicevali na to besedilo v šolskem ali akademskem delu? Poglej:
ALMEIDA, Frederico Borges de. "Uporaba Newtonovih zakonov"; Brazilska šola. Na voljo v: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/aplicacao-das-leis-newton.htm. Dostop 27. junija 2021.
