какую силу давления оказывает нить на ось блока массы

I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;

II) проведены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);

III) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины

Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но допущена ошибка в ответе или в математических преобразованиях или вычислениях.

Источник

Определить силу давления на ось блока (11 июля 2010)

«Физика. Подготовка к ЕГЭ-2010» Л. М. Монастырского.

Комментарии

Ось OX: T = 2mg.
Ось OY: mg − Mg = 2T.

mg + Mg = 0,2 × 10 + 0,3 × 10 = 5 Н.

Решение.
F = 2T;
Mg − T = Ma,
T − mg = ma,
a = g (M − m) / (M + m),
T = m (g + a),
T = mg (1 + M − m) / (M + m),
F = 2mg (1 + M − m) / (M + m),
M = 0.3,
m = 0.2,
g = 9.8.

daranton, должен сообщить, что Вы допустили ошибку. Сила давления должна быть равна F = 2T = 4Mmg / (M + m).

T = m (g + a) = mg (1 + M − m) / (M + m) — неверно.

T = m (g + a) = mg (1 + (M − m) / (M + m)) = 2Mmg / (M + m).

Формула T = m (g + a) взята из вашего решения. Она верна. Значение a = g(M − m)/(M + m) взято оттуда же. Вы лишь неправильно осуществили алгебраические преобразования. Проведите подстановку а в формулу для T внимательнее, и получите правильный результат.

Так как все силы вертикальны (направлены параллельно оси Оу), то их проекция на ось Ох = 0! И не надо ничего крутить! Никогда не надо крутить! Один раз провели оси — и все!

Согласно второму закону Ньютона, учитывая, что нить невесома, для бруска m можно записать:
ma₁ = T₁ − mg, (1)

Так как нить нерастяжима, то a₁ = a₂, T₁ = T₂. Таким образом, складывая (1) и (2), получим:
(m + M) a₁ = (M − m) g ⇒
a₁ = g (M − m) / (M + m).

Тогда, подставив в a₁ в (1), получим:
T₁ = ma₁ + mg = mg (1 + (M − m) / (M + m)) = 2mMg / (M + m).

Из (3) получим, что сила давления на ось блока равна:
T = 2T₁ = 4mMg / (M + m) = 4 × 0,2 × 0,3 × 10 / 0,5 = 4.8 Н.

Если что, имейте ввиду: в интернет я выхожу только в конце недели, ибо на даче его просто нет.

Источник

Какую силу давления оказывает нить на ось блока массы

На вертикальной оси укреплена горизонтальная штанга, по которой могут без трения перемещаться два груза массами m₁ = 100 г и m₂ = 300 г, связанные тонкой нерастяжимой нитью длиной l = 18 см. Определите, с какой частотой штанга вращается вокруг вертикальной оси, если натяжение нити составляет 100 Н.

Запишем уравнение 2-го закона Ньютона в проекции на ось, направленную вдоль штанги к оси вращения. Для первого и второго тела соответственно

где — сила натяжения нити, — угловая скорость вращения штанги, и — расстояния до оси вращения для первого и второго груза соответственно.

Учитывая, что расстояние между грузами находим:

Подставим найденное выражение в выражение для натяжения нити:

Отсюда частота вращения штанги:

Какую силу давления оказывает нить на ось блока? Массы грузов одинаковы и равны Трение не учитывать. Нить невесома и нерастяжима.

1)

2)

3)

4)

Слева висит три грузика, а справа только 2, поэтому вся конструкция начнет съезжать по блоку налево. Поскольку нить нерастяжима, левые и правы грузики будут двигаться с одинаковым ускорением, обозначим его через (черные стрелки). Нить невесома, это означает, что натяжение вдоль всей нити между левыми и правыми грузиками остается неизменным, обозначим эту силу через (зеленые стрелки).

Выпишем второй закон Ньютона для левых грузиков в проекции на вертикальную ось, направленную вниз:

Второй закон Ньютона для правых грузиков в проекции на вертикальную ось, направленную вверх:

Решая систему двух последних уравнений, находим, что

Наша задача — определить силу давления нити на блок, по третьему закону Ньютона эта сила равна силе реакции опоры на нить (синяя стрелка). Следовательно, для ответа на вопрос задачи достаточно найти величину силы Для этого рассмотрим кусок нити, перекинутый через блок. На него действует три силы: искомая сила реакции и две силы натяжения со стороны остальных кусков нити. Этот кусок нити скользит вокруг блока с некоторым ускорением, но поскольку нить невесома, равнодействующая всех сил, действующих на этот кусок, по второму закону Ньютона,должна быть равна нулю,а значит:

Это и есть окончательный ответ.

Правильный ответ указан под номером 4.

Напишите пожалуйста подробно как вы решили систему. Не понимаю,как вы получили T=12mg/5.

Поделим первое уравнение на 3, а второе на 2:

,

.

Вычтем одно уравнение из другого:

.

Простите, почему на втором рисунке сила натяжения нити направлена вниз?

На правой картинке зелеными стрелками показано какое воздействие на блок оказывает в результате натяжения нить. За счет того, что она натянута, она на него давит вниз. На самом деле взаимодействие идет по всей длине соприкосновения блока и нити. При этом каждый маленький кусочек нити давит на блок вдоль радиуса, но суммарное воздействие оказывается направленным вниз и равным сумме двух сил натяжения.

Два груза с одинаковыми массами М, лежащие на гладкой горизонтальной поверхности, связаны невесомой нерастяжимой нитью (см. рисунок). Когда к грузам приложили силы и как показано на рисунке, нить оборвалась. Найдите минимальное значение силы если нить обрывается при натяжении Ответ приведите в ньютонах.

На правый грузик в горизонтальном направлении действуют сила и сила натяжения нити Поскольку равнодействующая этих сил отлична от нуля, грузик двигается вправо с некоторым ускорением. Так как грузики связаны нерастяжимой нитью, ускорения грузиков совпадают. Выпишем для обоих грузиков второй закон Ньютона в проекции на горизонтальную ось:

Решая систему из этих двух уравнений для силы получаем

А почему не учитывается сила трения? Он ведь тоже должна учитываться.

По условию по­верх­но­сть является глад­кой.

Пластилиновый шарик массой подвешенный на нити длиной отводят в сторону и отпускают. В нижней точке качения шарик налетает на покоящийся брусок. В результате абсолютно неупругого соударения брусок приобретает скорость Определите массу бруска если в момент столкновения натяжение нити было

Какие законы Вы используете для описания взаимодействия тел? Обоснуйте их применение к данному случаю.

Обоснование. Шарик и брусок в данных условиях можно считать материальными точками. При отсутствии силы сопротивления воздуха и трения в инерциальной системе отсчета для шарика и бруска применим закон сохранения импульса при абсолютно неупругом ударе. Внешняя сила тяжести действует в течение очень малого промежутка времени взаимодействия, поэтому этим действием можно пренебречь.

Нить невесома и нерастяжима, на шарик действуют сила тяжести и сила натяжения нити.

Равнодействующая сил в момент удара является причиной возникновения центростремительного ускорения для равномерного движения по окружности. Можем применять для инерциальной системы отсчета второй закон Ньютона.

Перейдем к решению. До столкновения шарик движется по окружности. В нижней точке его центростремительное ускорение равно

Скорость шарика перед ударом можно найти из соотношения

При абсолютно неупругом столкновении выполняется закон сохранения импульса:

Математический маятник, грузик которого имеет массу m = 8 г, совершает малые колебания в поле силы тяжести с периодом T₁ = 0,7 с. Грузик зарядили и включили направленное вниз однородное вертикальное электрическое поле, модуль напряжённости которого равен E = 3 кВ/м. В результате этого период колебаний маятника стал равным T₂ = 0,5 с. Найдите заряд q грузика.

1. В первом случае период колебаний математического маятника равен где l — длина нити подвеса маятника.

2. Во втором случае период колебаний шарика в электрическом поле, направленном вниз, уменьшился, значит, сила натяжения нити подвеса увеличилась и заряд шарика — положительный.

3. При малых колебаниях математического маятника с грузиком массой m и с зарядом q в поле тяготения модуль F силы натяжения нити близок к mg + qE. Уравнение движения грузика в проекции на горизонтальную ось Х имеет вид: где — угол отклонения нити от вертикали, x — смещение грузика. Отсюда получаем уравнение гармонических колебаний: или где Период этих колебаний равен

4. Из последнего уравнения находим заряд шарика маятника:

мкКл.

Ответ: мкКл.

Эта задача может быть решена более красиво. Так как включенное электрическое поле направлено вниз, то сила, действующая на заряженный шарик либо сонаправлена, либо противонаправлена силе тяжести в зависимости от знака заряда. Равнодействующая этих сил есть mg+qE. Положив m(g+qE/m) можно ввести эффективное ускорение свободного падения geff = g+qE/m и мгновенно получить период колебаний T2.

Математический маятник, грузик которого имеет массу m = 10 г, совершает малые колебания в поле силы тяжести с периодом T₁ = 0,6 с. Грузик зарядили и включили направленное вниз однородное вертикальное электрическое поле, модуль напряжённости которого равен E = 2 кВ/м. В результате этого период колебаний маятника стал равным T₂ = 0,4 с. Найдите заряд q грузика.

1. В первом случае период колебаний математического маятника равен где l — длина нити подвеса маятника.

2. Во втором случае период колебаний шарика в электрическом поле, направленном вниз, уменьшился, значит, сила натяжения нити подвеса увеличилась и заряд шарика — положительный.

3. При малых колебаниях математического маятника с грузиком массой m и с зарядом q в поле тяготения модуль F силы натяжения нити близок к mg + qE. Уравнение движения грузика в проекции на горизонтальную ось Х имеет вид: где — угол отклонения нити от вертикали, x — смещение грузика. Отсюда получаем уравнение гармонических колебаний: или где Период этих колебаний равен

4. Из последнего уравнения находим заряд шарика маятника:

мкКл.

Ответ: мкКл.

Аналоги к заданию № 9074: 9229 Все

Система из грузов m и M и связывающей их лёгкой нерастяжимой нити в начальный момент покоится в вертикальной плоскости, проходящей через центр закреплённой сферы. Груз m находится в точке А на вершине сферы (см. рисунок). В ходе возникшего движения груз m отрывается от поверхности сферы, пройдя по ней дугу 30°. Найдите массу m, если М = 100 г. Размеры груза m ничтожно малы по сравнению с радиусом сферы. Трением пренебречь. Сделайте схематический рисунок с указанием сил, действующих на грузы.

1. Будем считать систему отсчёта, связанную с Землёй, инерциальной.

2. На рисунке показан момент, когда груз ещё скользит по сфере. Из числа сил, действующих на грузы, силы тяжести и потенциальны, а силы натяжения нити и а также сила реакции опоры непотенциальны. Поскольку нить лёгкая и трения нет, Сила направлена по скорости груза а сила — противоположно скорости груза Модули скоростей грузов в один и тот же момент времени одинаковы, поскольку нить нерастяжима. По этим причинам суммарная работа сил и при переходе в данное состояние из начального равна нулю. Работа силы также равна нулю, так как из-за отсутствия трения

3. Таким образом, сумма работ всех непотенциальных сил, действующих на грузы и равна нулю. Поэтому в инерциальной системе отсчёта, связанной с Землёй, механическая энергия системы этих грузов сохраняется.

4. Найдём модуль скорости груза в точке его отрыва от поверхности сферы. Для этого приравняем друг другу значения механической энергии системы грузов в начальном состоянии и в состоянии, когда груз находится в точке отрыва (потенциальную энергию грузов в поле тяжести отсчитываем от уровня центра сферы, в начальном состоянии груз находится ниже центра сферы на величину ):

где — радиус трубы, Отсюда

5. Груз в точке отрыва ещё движется по окружности радиусом но уже не давит на сферу. Поэтому его центростремительное ускорение вызвано только силой тяжести, так как сила направлена по касательной к сфере (см. рисунок):

Подставляя сюда значение получим:

Отсюда

Источник

• ← какую силу воплощает в романе воланд
• какую силу дает кольцо всевластия →