Всистеме, показанной на иллюстрации 17, нам известны: массы тел m1 и m2 , коэффициент трения µ между телом массой
Всистеме, показанной на иллюстрации 17, нам известны: массы тел m1 и m2 , коэффициент трения µ между телом массой m1 и горизонтальной плоскостью, а также масса блока m, который можно считать однородным сплошным диском. Хотелось бы узнать: какое будет ускорение a тела массой m, если мы пренебрегаем массой нити и трением в оси блока, а также учитываем, что скольжение нити по блоку отсутствует?
21.12.2023 15:57
Описание:
Ускорение тела массой m (a) может быть определено с использованием второго закона Ньютона, который гласит, что сумма всех сил, действующих на тело, равна произведению массы на ускорение (F = ma).
В данной задаче нам известны массы тел m1 и m2. Так как нить не имеет массы и нет трения в оси блока, силы трения не учитываются. Поэтому, на тело массой m могут действовать только две силы: гравитационная сила, направленная вниз, и сила натяжения нити, направленная вверх.
Масса блока m2 влияет на силу тяги T нити, которая равна тяге нити, поддерживающей m, то есть T = mg, где g - ускорение свободного падения (около 9.8 м/с²).
В случае отсутствия трения в оси блока, вызванного скольжением нити, сила натяжения нити равна силе трения.
Для определения ускорения a используем второй закон Ньютона:
m·a = T - m·g.
Пренебрегая массой нити и решая уравнение, получим:
a = (T - m·g) / m.
Дополнительный материал:
В задаче даны следующие значения:
- Масса тела m1: 5 кг
- Масса тела m2: 10 кг
- Коэффициент трения μ: 0.2
- Масса блока m: 2 кг
Для определения ускорения a, подставим значения в выражение:
T = m2 · g = 10 кг · 9.8 м/с² = 98 Н
a = (T - m · g) / m = (98 Н - 2 кг · 9.8 м/с²) / 2 кг = 48.1 м/с²
Таким образом, ускорение тела массой 2 кг составит 48.1 м/с².
Совет:
Для лучшего понимания этой задачи, полезно обратить внимание на следующие моменты:
- Учитывайте направление положительного и отрицательного ускорения, которое в данном случае будет направлено вверх и вниз соответственно.
- Постарайтесь понять, как силы взаимодействия связаны с ускорением тела.
- Всегда проверяйте, что единицы измерения согласуются в уравнении.
Задание:
Если масса тела m1 равна 8 кг, масса тела m2 равна 12 кг, коэффициент трения μ равен 0.3, а масса блока m составляет 3 кг, какое будет ускорение a тела массой m?