Главная >> Физика 10 класс. Мякишев

Глава 1. Кинематика точки и твёрдого тела

Примеры решения задач по теме: Второй закон Ньютона

Согласно второму закону Ньютона m = m + . Так как на брусок действуют постоянные силы, то вдоль оси X он будет двигаться с постоянным ускорением. Следовательно, чтобы определить положение бруска относительно точки О, можно воспользоваться кинематическим уравнением

При сделанном выборе направления оси X и начала координат имеем х₀ = 0 и υ_0x = -υ₀. Проекцию ускорения а_х на ось X найдём по второму закону Ньютона. Для рассматриваемого случая mа_х = mg_x + N_x. Учитывая, что g_x = g sinα и Nx = 0, получим а_х = g sinα. Таким образом,

Задача 3. Два тела массами m₁ = 10 г и m₂ = 15 г связаны нерастяжимой и невесомой нитью, перекинутой через невесомый блок, установленный на наклонной плоскости (рис. 2.20). Плоскость образует с горизонтом угол α = 30°. Определите ускорение, с которым будут двигаться эти тела. Трение не учитывайте.

Р е ш е н и е. Предположим, что тело массой m₁ перетягивает. Выберем оси координат так, как показано на рисунке 2.21. В проекциях на оси Х₁ и X уравнения движения тел запишем в виде m₁a_x1 = m₁g - Т₁, m₂а_х = Т₂ — m₂g sinα, |а_х| =|a_x1|, так как нить нерастяжима. Силы натяжения нити равны, так как нить и блок невесомы. Сложив левые и правые части уравнении, получим Так как а_х > 0, то движение тел происходит в выбранном направлении.

Задача 4. Автомобиль массой т = 1000 кг движется со скоростью v = 36 км/ч по выпуклому мосту, имеющему радиус кривизны R = 50 м. С какой силой F давит автомобиль на мост в его середине? С какой минимальной скоростью umin должен двигаться автомобиль для того, чтобы в верхней точке он перестал оказывать давление на мост?

Р е ш е н и е. Силы, действующие на автомобиль вдоль радиуса моста, изображены на рисунке 2.22: m — сила тяжести; — сила нормальной реакции моста. По третьему закону Ньютона искомая сила давления равна по модулю силе реакции моста . При движении тела по окружности всегда направляем одну из осей координат от тела к центру окружности. Согласно второму закону Ньютона центростремительное ускорение автомобиля определяется суммой сил, действующих на него вдоль радиуса окружности, по которой он движется: mυ²/R = mg - N.

Отсюда F = N = m(g - υ²/R) = 7,8 кН. Сила давления на мост станет равной нулю при mυ²_min/R = mg, так что υ_min = 80 км/ч. При скорости, превышающей υ_min, автомобиль оторвётся от поверхности моста.

<<< К началу      Окончание >>>