Второй закон Ньютона

Второй закон Ньютона Задачи

9 Задач в теме
9 Решений в теме
0 Подписчиков

Задачи про второй закон Ньютона

Активность в теме Второй закон Ньютона

Самые активные физики в теме Второй закон Ньютона

Лучшие решения в теме Второй закон Ньютона

Найти ускорение движения бруска и силу натяжения нити
Создано: @nick 20 июля 2017 11:25
поставьте оценку:
1 голосов, средний бал: 5.0000

Данные задачи: брусок скользит по горизонтальной плоскости

Масса бруска$m_{1}$$2$$кг$
Масса груза$m_{2}$$0,5$$кг$
Коэффициент трения бруска о поверхность$μ$$0,1$
Ускорение движения бруска$a$$?$
Сила натяжения нити$T$$?$
Изобразим на рисунке условия задачи

Изобразим на рисунке условия задачи

На брусок действуют силы:

Сила тяжести

$ m_{1}g $

Сила нормальной реакции опоры

$ N $

Сила натяжения нити

$ T_{1} $

Сила трения

$ F_{тр} $

На груз действуют силы:

Сила тяжести

$ m_{2}g $

Сила натяжения нити

$ T_{1} $

Запишем для бруска и для груза уравнения в векторной форме

$ \vect{m_{1}g}+\vect{N_{}}+\vect{T_{1}}+\vect{F_{тр}} = \vect{m_{1}a_{1}} $

$ \vect{m_{2}g}+\vect{T_{2}} = \vect{m_{2}a_{2}} $

Спроецируем силы действующие на брусок на выбранные направления осей x и y, получим:

ось x:

$ T_{1}-F_{тр} = m_{1}a_{1} $

ось y:

$ m_{1}g - N = 0 $

Из уравнения для оси y

$ m_{1}g = N $

Поэтому

$ F_{тр} = μN = μm_{1}g $

Тогда уравнение для оси x принимает вид

$ T_{1}-μm_{1}g = m_{1}a_{1} $

Спроецируем силы действующие на груз на направление оси y, получим:

ось y:

$ m_{2}g - T_{2} = m_{2}a_{2} $

Так как нить невесомая и нерастяжимая, а масса блока пренебрежимо мала, поэтому

$ T_{1} = T_{2} = T $

и

$ |a_{1}| = |a_{2}| = a $

Тогда уравнения для бруска и для груза принимаю вид

$ T - μm_{1}g = m_{1}a $

$ m_{2}g - T = m_{2}a $

Решаем их как систему уравнений:

$ m_{2}g - m_{2}a = T $

тогда

$ m_{2}g - m_{2}a - μm_{1}g = m_{1}a $

и

$ (m_{2} - μm_{1})g = (m_{2}+m_{1})a $

откуда

$ a = \frac{(m_{2} - μm_{1})g}{m_{2}+m_{1}}=\frac{(0,5 - 0,1×2)×10}{0,5+2}=1,2 \frac{м}{с^{2}} $

и

$ T = m_{2}(g - a) = 0,5×(10 - 1,2) = 4,4 Н $

Ответ:

$ Ускорение движения бруска 1,2 \frac{м}{с^{2}} $

и

$ Сила натяжения нити 4,4 Н $
Какую наименьшую скорость, в верхней точке «мертвой петли» должен иметь самолет, чтобы не свалиться в «штопор»
Создано: @nick 25 июля 2017 15:26
поставьте оценку:
1 голосов, средний бал: 5.0000

Данные задачи: самолет выполняет «мертвую петлю»

Диаметр петлиd510м
Скорость самолета$υ$?
Изобразим на рисунке условия задачи

Изобразим на рисунке условия задачи

В верхней точке на самолет действует сила тяжести

$ \vect{mg} $

и реакция опоры (самолет летит опираясь крыльями на воздух)

$ \vect{N} $

Направим ось x вертикально вниз и запишем уравнение движения самолета в проекции на данную ось

$ N+mg = ma $

Где

$ a - центробежное ускорение $

В момент прохождения верхней точки самолет и летчик находятся в состоянии невесомости

$ N = 0 $

И тогда

$ mg = ma $

Где

$ a = \frac{υ^{2}}{R}=\frac{υ^{2}}{\frac{d}{2}} $

Откуда находим

$ υ = \sqrt{g\frac{d}{2}}=\sqrt{9,81\frac{510}{2}}=50 \frac{м}{с} $

Ответ:

$ наименьшая скорость самолета равна 50 \frac{м}{с} $
Найдите работу силы трения.
Создано: @nick 13 марта 2017 14:03
поставьте оценку:
0 голосов, средний бал: 0.0000

Дано:

Масса телаm0,5кг
Высота наклонной плоскостиh7м
Угол наклона плоскости к горизонтуα45°
Коэффициент тренияf0,2
Работа сил трения?
Изображаем на рисунке условия задачи

Изображаем на рисунке условия задачи

Составляем уравнение для работы силы трения

$ W = N f S = f S G cos α $

Составляем уравнение

$ sin α = \frac{H}{S} $

Откуда находим путь проделанный телом по наклонной плоскости

$ S = \frac{H}{sin α} $

Тогда работа силы трения

$ W = f \frac{H}{sin α} G cos α = \frac{fGH}{tg α} = \frac{0,2 × 0,5 × 9,81 × 7}{1} = 6,87 Дж $
Определить кинетическую энергию цилиндра и время остановки.
Создано: @nick 3 июля 2017 10:25
поставьте оценку:
0 голосов, средний бал: 0.0000

Пример текста

Данные задачи: Сплошной цилиндр массой катится без скольжения с постоянной скоростью

Масса цилиндра m10кг
Скоростьv10м/с
Сила F 50 Н
Кинетическая энергия цилиндра?
Время до его остановкиt?

Анализируем условие задачи: Цилиндр имеет два состояния - катится и остановился; Остановка цилиндра наступает в результате приложения к нему силы F=50 Н; Кинетическая энергия цилиндра растрачивается на преодоление работы силы F.

Составляем уравнение

$ \frac{1}{2}mv^2 - FS = 0 $

Где S - путь, пройденный цилиндром до его остановки

Кинетическая энергия цилиндра до момента приложения силы F

$ \frac{1}{2}mv^2 = \frac{1}{2}×10×10^2 = 500 дж $

Составляем уравнение

$ F = ma $

Где a - ускорение вызываемое силой F

Откуда

$ a = \frac{F}{m} $

Составляем уравнение пути пройденного цилиндром

$ S = \frac{1}{2F}mv^2 $

Составляем уравнение пути пройденного цилиндром

$ S = at^2 $

Тогда

$ t^2 = \frac{1}{2Fa}mv^2 $

или

$ t = sqrt{\frac{1}{2F}mv^2\frac{m}{F}} = \frac{mv}{F}sqrt{\frac{1}{2}} = 1,77 с $

Ответ:

$ Кинетическая энергия цилиндра 500 дж, t = 1,77 с $
Найти силу тяги вертолета и силу, действующую со стороны груза на прицепной механизм вертолета
Создано: @nick 4 августа 2017 19:07
поставьте оценку:
0 голосов, средний бал: 0.0000

Пример текста

Данные задачи: Вертолет поднимает груз на тросе

Масса вертолета$m_{в}$30000кг
Масса груза$m_{гр}$10000кг
Ускорение груза и вертолета$a$1$frac{м}{с_{2}}$
Сила тяги вертолета$F_{в}$?
 Сила, действующая со стороны груза$F_{тр}$?

Рассматриваем силы действующие на поднимаемый вертикально вверх вертолетом груз:

$ \vect{F_{m.гр}}=m_{гр}\vect{g} - сила тяжести $

и

$ \vect{F_{тр}} - сила натяжения троса $

Составляем уравнение движения груза

$ m_{гр}a = F_{тр}-F_{m.гр}=F_{тр}-m_{гр}g $

Откуда находим силу натяжения троса

$ F_{тр}=m_{гр}(g+a)=10000×(10+1)=11000 Н $

Рассматриваем силы действующие на поднимающиеся вертикально вверх вертолет и груз:

$ \vect{F_{т}} = (m_{в}+m_{гр})\vect{g} - сила тяжести $

и

$ \vect{F_{в}} - сила тяги вертолета $

Составляем уравнение движения вертолета и груза

$ (m_{в}+m_{гр})a = F_{в}-F_{т} $

Откуда находим силу тяги вертолета

$F_{в}=(m_{в}+m_{гр})(g+a)=40000(10+1)=440000 Н $

Ответ:

$ Сила, действующая со стороны груза 11000 Н $

и

$ сила тяги вертолета 440000 Н $

Сложнейшие задачи в теме Второй закон Ньютона

Записать новую задачу Все задачи Все темы Все физики