Задачка по физике (механика) Два одинаковых груза массой 1 кг каждый связаны нитью, перекинутой через невесомый блок. Определить силу натяжения нити и коэффициент трения груза о плоскость стола, если ускорение грузов равно 4,5 м/сг.
Для решения задачи воспользуемся вторым законом Ньютона и анализом сил, действующих на грузы.
Начнем с того, что у нас есть два груза массой 1 кг каждый:
Груз A (груз, который висит) находится в свободном падении.Груз B (груз, который на столе) должен преодолевать силу трения.
Обозначим:
( m = 1 ) кг — масса каждого груза.( g = 9.81 ) м/с² — ускорение свободного падения (можно взять 10 м/с² для упрощения расчетов, если нужно).( a = 4.5 ) м/с² — ускорение грузов.( T ) — сила натяжения нити.( f ) — сила трения между грузом B и столом.( \mu ) — коэффициент трения.
Силы, действующие на груз A (висит):
Согласно второму закону Ньютона для груза A: [ m g - T = m a ] Подставим значения: [ 1 \cdot 9.81 - T = 1 \cdot 4.5 ] [ 9.81 - T = 4.5 ] Отсюда: [ T = 9.81 - 4.5 = 5.31 \text{ Н} ]
Силы, действующие на груз B (на столе):
Для груза B: [ T - f = m a ] Сила трения ( f ) определяется как: [ f = \mu N, ] где ( N ) — нормальная сила (в данном случае ( N = mg = 1 \cdot 9.81 )). Таким образом: [ f = \mu \cdot 9.81. ]
Теперь подставим в уравнение для груза B: [ T - \mu \cdot 9.81 = 1 \cdot 4.5 ] Подставим значение натяжения ( T ): [ 5.31 - \mu \cdot 9.81 = 4.5 ] После упрощения получаем: [ 5.31 - 4.5 = \mu \cdot 9.81 ] [ 0.81 = \mu \cdot 9.81 ] Отсюда: [ \mu = \frac{0.81}{9.81} \approx 0.0827. ]
Таким образом, ответ:
Сила натяжения нити составляет ( T \approx 5.31 ) Н.Коэффициент трения ( \mu \approx 0.0827 ).
Для решения задачи воспользуемся вторым законом Ньютона и анализом сил, действующих на грузы.
Начнем с того, что у нас есть два груза массой 1 кг каждый:
Груз A (груз, который висит) находится в свободном падении.Груз B (груз, который на столе) должен преодолевать силу трения.Обозначим:
( m = 1 ) кг — масса каждого груза.( g = 9.81 ) м/с² — ускорение свободного падения (можно взять 10 м/с² для упрощения расчетов, если нужно).( a = 4.5 ) м/с² — ускорение грузов.( T ) — сила натяжения нити.( f ) — сила трения между грузом B и столом.( \mu ) — коэффициент трения.Силы, действующие на груз A (висит):
Согласно второму закону Ньютона для груза A:
[
m g - T = m a
]
Подставим значения:
[
1 \cdot 9.81 - T = 1 \cdot 4.5
]
[
9.81 - T = 4.5
]
Отсюда:
[
T = 9.81 - 4.5 = 5.31 \text{ Н}
]
Силы, действующие на груз B (на столе):
Для груза B:
[
T - f = m a
]
Сила трения ( f ) определяется как:
[
f = \mu N,
]
где ( N ) — нормальная сила (в данном случае ( N = mg = 1 \cdot 9.81 )). Таким образом:
[
f = \mu \cdot 9.81.
]
Теперь подставим в уравнение для груза B:
[
T - \mu \cdot 9.81 = 1 \cdot 4.5
]
Подставим значение натяжения ( T ):
[
5.31 - \mu \cdot 9.81 = 4.5
]
После упрощения получаем:
[
5.31 - 4.5 = \mu \cdot 9.81
]
[
0.81 = \mu \cdot 9.81
]
Отсюда:
[
\mu = \frac{0.81}{9.81} \approx 0.0827.
]
Таким образом, ответ:
Сила натяжения нити составляет ( T \approx 5.31 ) Н.Коэффициент трения ( \mu \approx 0.0827 ).