De största svårigheterna för gymnasiefysikstudenter är relaterade till problemlösning på de olika fronterna av disciplinen.
Jag kommer här att presentera lösningen på en övning om interaktion mellan block, relaterad till tillämpningen av Newtons lagar.
Exempel 1) (UF-PE) Figuren nedan visar tre massblock av mA = 1,0 kg, mB = 2,0 kg och mc = 3,0 kg. Blocken rör sig tillsammans under inverkan av en konstant horisontell kraft F på 4,2 N-modul.
Bortsett från friktion, vad är storleken på nettokraften på block B?
a) 1,0 N
b) 1,4 N
c) 1,8 N
d) 2,2 N
e) 2,6 N
Lösning.
Först måste vi veta att F = m.a (Newtons andra lag). Vi måste också veta att de tre kropparna rör sig med samma acceleration och att denna acceleration har samma riktning och riktning som kraften F.
Så vi kan beräkna blockens acceleration med det isolerade kroppssystemet (SCI)
I figuren nedan representerar vi de krafter som verkar på A, B och C
Där F är den applicerade kraften.
FDe i det första blocket är reaktionen av B i De på grund av F.
Fa i det andra blocket är handling av De i B på grund av F
Fc i det andra blocket är reaktionen av ç i B på grund av F
Fc i det tredje blocket är de B i ç på grund av F
n är den normala kraften och p är viktkraften i de tre fallen
Förenkla vikterna med de normala reaktionskrafterna i varje fall måste vi:
Eftersom F = 4,2 N har vi:
4,2 = (1,0 + 2,0 + 3,0) .a
a = 4,2 / 6
a = 0,7 m / s2
När accelerationen har hittats måste vi hitta det resulterande värdet i B.
Resultatet i B är: FB = FDE - FÇ
Subtrahera ekvationerna B och C har vi:
FDE = (mB + mÇ). De
FDE = (2,0 + 3,0). 0,7
FDE = 5,0. 0,7
FDE = 3,5 N.
Hitta F-värdetÇ
FÇ = mÇ. De
FÇ = 3,0. 0,7
FÇ = 2,1 N
Således:
FB = 3,5 – 2,1
FB = 1,4 N
Vi drar därefter slutsatsen att nettokraften på B är lika med 1,4 N.
Av Kléber Cavalcante
Examen i fysik
Brasilien skollag
mekanik - Fysik - Brasilien skola
Källa: Brazil School - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/aplicacao-das-leis-newton.htm