2 ekzemploj de apliko de la leĝoj de Neŭtono al ŝnuro kaj pulioŝarĝsistemo
1. La maso de bloko 1 estas 2 kg, la maso de bloko 2 estas 3 kg, la akcelo pro gravito estas 10 m/s2. Difinu (a) la magnitudon kaj direkton de la akcelo de la sistemo (b) la magnitudon de la streĉforto sur la ŝnuro!
Diskuto
Estas konate :
Maso de bloko 1 (m1) = 2 kg
Maso de bloko 2 (m2) = 3 kg
Akcelo pro gravito (g) = 10 m/s2
Pezo de bloko 1 (w1) = m1 g = (2)(10) = 20 Neŭtonoj
Pezo de bloko 2 (w2) = m2 g = (3)(10) = 30 Neŭtonoj
Jawab :
(a) grando kaj direkto de akcelo de la sistemo
w2 > w1 Tial, bloko 2 moviĝas malsupren, bloko 1 moviĝas supren. Do la sistemo moviĝas dekstrume. La forto en la sama direkto kiel la movado de la sistemo estas w2 kaj T1, estas pozitiva. La forto kontraŭa al la movado de la sistemo, nome T2 kaj w1, estas negativa.
La streĉforto sur la ŝnuro estas la sama en ĉiu parto de la ŝnuro.
Do T1 = T2 = T
w2 – T + T – w1 = (m1 +m2) kaj
w2 - w1 = (m1 +m2) kaj
30 – 20 = (2 + 3)
10 = 5 a
a = 10 / 5
a = 2 m/s2
La grando de la sistema akcelo estas 2 m/s2.
(b) la grando de la streĉiĝo en la ŝnuro
Revizia bloko 2.
Du fortoj agas sur bloko 2. Unue, la pezo de bloko 2 (w2) kiu estas direktita malsupren, en la sama direkto kiel la movo de bloko 2, do ĝi havas pozitivan signon. Due, la streĉa forto de la ŝnuro sur bloko 2 (T2) kiu estas direktita supren, kontraŭe al la direkto de movado de bloko 2, do ĝi havas negativan signon. Apliku la duan leĝon de Newton:
Revizia bloko 1.
Du fortoj agas sur bloko 1. Unue, la pezo de bloko 1 (w1) kiu estas direktita malsupren, kontraŭe al la direkto de movado de bloko 1, do ĝi havas negativan signon. Due, la streĉa forto de la ŝnuro sur bloko 1 (T1) kiu estas direktita supren, en la sama direkto kiel la movo de bloko 1, do ĝi havas pozitivan signon. Apliku la duan leĝon de Newton:
La grando de la ŝnura streĉforto = T1 = T2 = T = 24 Neŭtono
2. Bloko 1 estas sur malglata, ebena surfaco kun frotado. La maso de bloko 1 estas 2 kg, la maso de bloko 2 estas 4 kg, kaj la akcelo pro gravito estas 10 m/s.2, la koeficientoj de statika kaj kineta frotado estas 0,4 kaj 0,3. Ĉu la sistemo estas en ripozo aŭ moviĝas? Se la sistemo moviĝas, determinu la grandecon kaj direkton de la akcelo de la sistemo!
Diskuto
La streĉa forto (T) de la ŝnuro ne estas montrita ĉar, kiel en la antaŭa kalkulo, la streĉa forto de la ŝnuro estas finfine forigita el la ekvacio. Se ĝi estas demandita en la demando, la streĉa forto de la ŝnuro devas esti montrita, sed se ĝi ne estas demandita en la demando, simple ignoru ĝin.
Estas konate :
Demandita Ĉu la sistemo estas senmova aŭ moviĝas? Se moviĝas, determinu la grandecon kaj direkton de la akcelo de la sistemo!
Jawab :
Ĉar w2 > fs (40 Neŭtono > 8 Neŭtono) tiam la sistemo moviĝas, kie bloko 2 moviĝas vertikale malsupren kaj bloko 1 moviĝas horizontale dekstren. Kiam la sistemo moviĝas, la frotforto aganta sur blokon 1 estas la kineta frotforto (fk). Apliku la duan leĝon de Neŭtono:
La grando de la sistema akcelo estas 5,7 m/s2
[Angla: Korpoj konektitaj per ŝnuroj kaj pulioj - apliko de la leĝo de Neŭtono pri moviĝo]
