Движение по наклонной плоскости без учета силы трения – применение законов движения Ньютона: задачи и решения.

1. Масса ящика = 2 кг, ускорение свободного падения = 9.8 м/с² ^{. Найдите (а) результирующую силу, которая ускоряет ящик вниз, (б) величину} ускорения ящика.

Решение

Известно:

Масса (м) = 2 кг

Ускорение свободного падения (g) = 9.8 м/ ^с²

Вес (w) = мг = (2)(9.8) = 19.6 Ньютонов

w _x = w sin 30 = (19.6)(0.5) = 9.8 Ньютонов

w _y = w cos 30 = (19.6)(0.5√3) = 9.8√3 Ньютонов

решение:

(а) Результирующая сила , которая ускоряет ящик.

Наклонная плоскость гладкая, поэтому сила трения отсутствует. Единственная сила, действующая на объект, — это w _x.

∑ F = w _x

∑ F = 9.8 Ньютона

(б) величина ускорения

∑ F = ma

9.8 = (2) а

а = 9.8/2

а = 4.9 м/ ^с²

Величина ускорения составляет 4.9 м/с² ^, направление ускорения — вниз.

2. Наклонная плоскость гладкая, поэтому сила трения отсутствует . Масса объекта составляет 3 кг, ускорение свободного падения — 9.8 м/с² ^. Определите величину силы F, если (а) объект находится в состоянии покоя; (б) объект движется вниз с постоянным ускорением 2 м/с²; ⁽ в) объект движется вверх с постоянным ускорением 2 м/ ^с².

Решение

Известно:

Масса (м) = 3 кг

Ускорение свободного падения (g) = 9.8 м/ ^с²

Вес (w) = мг = (3)(9.8) = 29.4 Ньютона

w _x = w sin 30 = (29.4)(0.5) = 14.7 Ньютонов

w _y = w cos 30 = (29.4)(0.5√3) = 14.7√3 Ньютонов

решение:

(а) Величина силы F, если объект находится в состоянии покоя.

Первый закон движения Ньютона гласит, что если объект находится в состоянии покоя, то результирующая сила, действующая на него, равна нулю.

∑ F = 0

F – w _x = 0

F = w _x

F = 14.7 Ньютон

(b) Величина силы F, если объект движется вниз с постоянной скоростью 2 м/с²^.

∑ F = ma

w _x – F = ma

14.7 – F = (3)(2)

14.7 – F = 6

F = 14.7– 6

F = 8.7 Ньютон

(c) Величина силы F, если объект движется вверх с постоянной скоростью 2 м/с²^.

∑ F = ma

F – w _x = ma

F – 14.7 = (3)(2)

F – 14.7 = 6

Ф = 14.7 + 6

F = 20.7 Ньютон

[wpdm_package id = '479 ′]

1. Масса и вес
2. Нормальная сила
3. Второй закон движения Ньютона
4. Сила трения
5. Движение по горизонтальной поверхности без силы трения.
6. Движение двух тел с одинаковым ускорением по шероховатой горизонтальной поверхности при наличии силы трения.
7. Движение по наклонной плоскости без силы трения.
8. Движение по шероховатой наклонной плоскости с учетом силы трения.
9. Движение в лифте
10. Движение тел обеспечивается с помощью тросов и блоков.
11. Два тела с одинаковой величиной ускорения
12. Округление пологой кривой – динамика кругового движения
13. Прохождение виражного поворота – динамика кругового движения
14. Равномерное движение по горизонтальной окружности
15. Центростремительная сила при равномерном круговом движении