Яке прискорення матимуть вантажі, якщо до вантажу масою 200 г прикласти силу 1,5 н, напрямлену вздовж поверхні столу
Яке прискорення матимуть вантажі, якщо до вантажу масою 200 г прикласти силу 1,5 н, напрямлену вздовж поверхні столу, але залишити вантаж масою 300 г нерухомим?
Ящерка 37
Для решения этой задачи нам понадобится второй закон Ньютона, который формулируется следующим образом: сила, действующая на тело, равна произведению массы тела на его ускорение. Математически это записывается как \(F = m \cdot a\), где \(F\) - сила, \(m\) - масса тела, \(a\) - ускорение.В данной задаче мы имеем два взаимодействующих тела - вантаж массой 200 г и вантаж массой 300 г. По условию задачи, на первый вантаж мы прикладываем силу 1,5 Н, направленную вздоль поверхности стола. Мы хотим найти ускорение, с которым будут двигаться оба вантажа.
Рассмотрим каждое тело по отдельности:
Для первого вантажа массой 200 г (0,2 кг):
Масса вантажа: \(m_1 = 0,2 \, \text{кг}\)
Приложенная сила: \(F = 1,5 \, \text{Н}\)
Ускорение первого вантажа: \(a_1\) (то, что мы хотим найти)
Применяя второй закон Ньютона, получаем:
\(F = m_1 \cdot a_1\)→ \(1,5 \, \text{Н} = 0,2 \, \text{кг} \cdot a_1\)
Теперь рассмотрим второй вантаж массой 300 г (0,3 кг):
Масса вантажа: \(m_2 = 0,3 \, \text{кг}\)
Ускорение второго вантажа: \(a_2\) (это значение будет равно нулю, так как вантаж остается неподвижным)
Сила \(F_2\), действующая на второй вантаж, равна 0, так как он неподвижен.
Применяя второй закон Ньютона для второго вантажа, получаем:
\(F_2 = m_2 \cdot a_2\)→ \(0 = 0,3 \, \text{кг} \cdot a_2\)
Итак, у нас есть два уравнения:
\(1,5 \, \text{Н} = 0,2 \, \text{кг} \cdot a_1\)
\(0 = 0,3 \, \text{кг} \cdot a_2\)
Из второго уравнения видно, что ускорение второго вантажа равно нулю, так как на него не действуют силы.
Теперь мы можем решить первое уравнение относительно ускорения первого вантажа:
\(a_1 = \frac{1,5 \, \text{Н}}{0,2 \, \text{кг}}\)
\(a_1 = 7,5 \, \frac{\text{м}}{\text{с}^2}\)
Таким образом, ускорение первого вантажа равно 7,5 м/с². Ускорение второго вантажа равно нулю, так как он остается неподвижным.