Tsab xov xwm hais txog Newton txoj cai thib ob ntawm kev txav mus los
4.1 Kev sib raug zoo ntawm lub zog, lub zog inertia, thiab lub zog nrawm ntawm lub kaum sab xis
Yog tias muaj lub zog tshwm sim (ΣF) ua rau ib yam khoom nrog qhov hnyav (m) ces yam khoom txav mus los ncaj nraim nrog qee qhov kev nrawm (a). Kev sib raug zoo ntawm lub zog tshwm sim, qhov hnyav, thiab kev nrawm yog qhia los ntawm cov qauv:
Σ F = ma
Qhov no yog qhov sib npaug ntawm Newton txoj cai thib ob.
Cov nqi ntawm kev txav mus los uas zoo ib yam li lub zog tshwm sim (ΣF) hauv kev txav mus los ncaj yog lub zog tshwm sim (Στ). Cov nqi ntawm kev txav mus los uas zoo ib yam li qhov hnyav (m) hauv kev txav mus los ncaj yog lub sijhawm ntawm inertia (I). Cov nqi ntawm kev txav mus los uas zoo ib yam li kev nrawm (a) hauv kev txav mus los ncaj yog kev nrawm ntawm lub kaum sab xis (α).
Yog tias muaj lub zog tshwm sim (Στ) ua rau ib yam khoom uas muaj lub zog inertia (I) ces yam khoom tig nrog lub zog angular acceleration (α). Kev sib raug zoo ntawm lub zog tshwm sim, lub zog inertia, thiab lub zog angular acceleration yog qhia los ntawm kab zauv:
Στ = I α
Cov qauv no yog ib qho piv txwv ntawm Newton txoj cai thib ob.
4.2 Cov teeb meem piv txwv ntawm Newton txoj cai thib ob ntawm kev txav mus los
Piv txwv teeb meem 1.
Lub rub hlau khov kho uas hnyav 1 kg thiab lub vojvoog ntawm 10 cm, ntawm ntug, qhwv txoj hlua, ib kawg ntawm txoj hlua dai nrog lub nra hnyav 1 kg. Xav tias txoj hlua tsis muaj hnyav. Txheeb xyuas qhov loj ntawm qhov nrawm ntawm lub nra thaum poob dawb. (g = 10 m/s)2)
tshuaj:
Paub:
F = w = mg = (1 kg)(10 m/s 2 ) = 10 N
r = 0.1 m
Xav tau: Kev nrawm ntawm load
tshuaj:
Ua ntej, xam lub sijhawm ntawm inertia thiab lub sijhawm ntawm lub zog.
Lub sijhawm ntawm inertia ntawm lub pulley khoom:
Kuv = 1/2 mr 2 = 1/2 (1 kg)(0.1 m) 2
Kuv = (0.5 kg)(0.01 m2 ) = 0.005 kg m2
Lub sijhawm ntawm lub zog:
τ = Fl = (10 N)(0.1 m) = 1 N m
Kev nrawm ntawm lub kaum sab xis:
Kev nrawm ntawm kev thauj khoom:
a = r α = (0.1)(200) = 20 m/s 2
Piv txwv teeb meem 2.
Lub pulley khov kho uas muaj qhov hnyav ntawm 2M thiab lub vojvoog ntawm R, ntawm ntug, qhwv ib txoj hlua, ib kawg ntawm txoj hlua dai nrog lub nra hnyav nrog qhov hnyav ntawm m. Thaum lub nra hnyav raug tshem tawm, lub pulley tig nrog lub kaum sab xis acceleration. Yog tias lub pulley txuas rau ib yam khoom nrog qhov hnyav M, kom lub pulley tig nrog tib lub kaum sab xis acceleration, txiav txim siab qhov hnyav ntawm lub nra hnyav. (I pulley = 1/2 MR2 ).
tshuaj:
Paub:
Qhov hnyav ntawm lub pulley khoom: 2M
Lub vojvoog ntawm lub pulley khoom: R
Qhov hnyav ntawm qhov thauj khoom: m
Xav tau: Qhov hnyav ntawm qhov hnyav
tshuaj:
Xam lub sijhawm ntawm inertia ntawm lub pulley khov kho, ua ntej thiab tom qab txuas cov khoom nrog qhov hnyav M:
Lub sijhawm ntawm inertia 1: Kuv = 1/2 mr 2 = 1/2
(2M)(R) 2 = MR 2
Lub sijhawm ntawm inertia 2: Kuv = 1/2 mr 2 = 1/2
(2M + M)(R) 2 = 1⁄2 (3M)(R) 2 = 1.5 MR 2
Lub zog ntawm lub zog uas lub nra hnyav ua rau ntawm lub pulley:
τ = Fl = (m)(g)(R)
Qhov kev nrawm ntawm lub pulley yog tib yam, ob qho tib si ua ntej thiab tom qab txuas cov khoom nrog qhov hnyav M.
Qhov hnyav ntawm lub nra = 1.5 npaug ntawm qhov hnyav ntawm lub nra thawj.
