ნიუტონის კანონების თოკისა და ბორბლის დატვირთვის სისტემაზე გამოყენების 2 მაგალითი
1. ბლოკი 1-ის მასა 2 კგ-ია, ბლოკი 2-ის მასა 3 კგ, გრავიტაციის აჩქარება 10 მ/წმ-ია.2განსაზღვრეთ (ა) სისტემის აჩქარების სიდიდე და მიმართულება (ბ) თოკზე დაჭიმვის ძალის სიდიდე!
დისკუსია
დიკეტაჰუი :
ბლოკი 1-ის მასა (მ1) = 2 კგ
ბლოკი 2-ის მასა (მ2) = 3 კგ
გრავიტაციის აჩქარება (g) = 10 მ/წმ2
ბლოკი 1-ის წონა (წონა)1) = მ1 g = (2)(10) = 20 ნიუტონი
ბლოკი 2-ის წონა (წონა)2) = მ2 g = (3)(10) = 30 ნიუტონი
ჯავაბი :
(ა) სისტემის აჩქარების სიდიდე და მიმართულება
w2 > w1 ამგვარად, ბლოკი 2 ქვევით მოძრაობს, ბლოკი 1 კი ზევით. ამიტომ სისტემა საათის ისრის მიმართულებით მოძრაობს. ძალა, რომელიც სისტემის მოძრაობის მიმართულებით მოქმედებს, არის w.2 და თ1, დადებითია. ძალა, რომელიც სისტემის მოძრაობის საპირისპიროა, კერძოდ, T2 და ვ1, მონიშნულია უარყოფითად.
თოკზე დაჭიმვის ძალა თოკის ყველა ნაწილში ერთნაირია.
ასე რომ, T1 = ტ2 = ტ
w2 – T + T – w1 = (მ1 + მ2)
w2 - w1 = (მ1 + მ2)
30 – 20 = (2 + 3) ა
10 = 5 ა
ა = 10 / 5
a = 2 მ/წმ2
სისტემის აჩქარების სიდიდეა 2 მ/წმ2.
(ბ) თოკში დაჭიმულობის სიდიდე
ბლოკი 2-ის მიმოხილვა.
პირველ ბლოკზე ორი ძალა მოქმედებს. Პირველი, ბლოკი 2-ის წონა (w2), რომელიც მიმართულია ქვევით, იმავე მიმართულებით, როგორც მე-2 ბლოკის მოძრაობა, ამიტომ მას დადებითი ნიშანი აქვს. მეორე, თოკის დაჭიმვის ძალა ბლოკ 2-ზე (T2), რომელიც მიმართულია ზემოთ, მე-2 ბლოკის მოძრაობის მიმართულების საპირისპიროდ, ამიტომ მას აქვს უარყოფითი ნიშანი. გამოიყენეთ ნიუტონის მეორე კანონი:
ბლოკი 1-ის მიმოხილვა.
პირველ ბლოკზე ორი ძალა მოქმედებს. Პირველი, ბლოკი 1-ის წონა (w1), რომელიც მიმართულია ქვევით, ბლოკი 1-ის მოძრაობის მიმართულების საპირისპიროდ, ამიტომ მას უარყოფითი ნიშანი აქვს. მეორე, თოკის დაჭიმვის ძალა ბლოკ 1-ზე (T1), რომელიც მიმართულია ზემოთ, იმავე მიმართულებით, როგორც ბლოკი 1-ის მოძრაობა, ამიტომ მას დადებითი ნიშანი აქვს. გამოიყენეთ ნიუტონის მეორე კანონი:
თოკის დაჭიმვის ძალის სიდიდე = T1 = ტ2 = T = 24 ნიუტონი
2. ბლოკი 1 მდებარეობს უხეშ, ბრტყელ ზედაპირზე, სადაც ხახუნის ძალაა. ბლოკი 1-ის მასა 2 კგ-ია, ბლოკი 2-ის მასა 4 კგ, ხოლო გრავიტაციის აჩქარება 10 მ/წმ-ია.2, სტატიკური და კინეტიკური ხახუნის კოეფიციენტებია 0,4 და 0,3. სისტემა უძრავ მდგომარეობაშია თუ მოძრაობს? თუ სისტემა მოძრაობს, განსაზღვრეთ სისტემის აჩქარების სიდიდე და მიმართულება!
დისკუსია
თოკის დაჭიმვის ძალა (T) არ არის ნაჩვენები, რადგან, როგორც წინა გამოთვლაში, თოკის დაჭიმვის ძალა საბოლოოდ გამორიცხულია განტოლებიდან. თუ კითხვაში ეს კითხვაა დასმული, თოკის დაჭიმვის ძალაც უნდა იყოს ნაჩვენები, მაგრამ თუ კითხვაში ეს კითხვა არ არის დასმული, უბრალოდ უგულებელყავით იგი.
დიკეტაჰუი :
იკითხა სისტემა უძრავია თუ მოძრავი? თუ მოძრაობს, განსაზღვრეთ სისტემის აჩქარების სიდიდე და მიმართულება!
ჯავაბი :
რადგან2 > ვs (40 ნიუტონი > 8 ნიუტონი) შემდეგ სისტემა მოძრაობს, სადაც ბლოკი 2 ვერტიკალურად ქვევით მოძრაობს, ხოლო ბლოკი 1 ჰორიზონტალურად მარჯვნივ. როდესაც სისტემა მოძრაობს, ბლოკ 1-ზე მოქმედი ხახუნის ძალა არის კინეტიკური ხახუნის ძალა (fkგამოიყენეთ ნიუტონის მეორე კანონი:
სისტემის აჩქარების სიდიდეა 5,7 მ/წმ2
[ინგლისური: თოკებითა და ბორბლებით დაკავშირებული სხეულები - ნიუტონის მოძრაობის კანონის გამოყენება]
