1. Два груза с массами 0,3 кг и 0,2 кг висят на шнуре, перекинутом через неподвижный блок. Какое ускорение будут иметь грузы и какова сила натяжения шнура, когда они начнут двигаться?
2. Грузы массами 95 г и 105 г висят на концах нити, перекинутой через неподвижный блок. Если более тяжелый груз сначала поднять вверх, а затем отпустить, на сколько метров он опустится от верхнего положения через 2 секунды, если g = 9,81 м/с²?
3. Два груза массой по 100 г висят на концах нити, перекинутой через неподвижный блок. Если на один из грузов положить дополнительный груз массой 50 г, с какой силой этот дополнительный груз будет действовать на поверхность, на которой он лежит?
4. На концах нити, перекинутой через невесомый блок, висят два камня. Если изначально более легкий камень находится на 2 метра ниже более тяжелого, каково будет отношение их масс, если они начнут движение под действием силы тяжести и через 2 секунды окажутся на одной высоте?
Физика 11 класс Динамика ускорение грузов сила натяжения шнура движение грузов масса грузов блок и нить свободное падение физика 11 класс гравитация движение под действием силы отношение масс грузов Новый
1. Определение ускорения и силы натяжения шнура для двух грузов.
У нас есть два груза с массами m1 = 0.3 кг и m2 = 0.2 кг. Когда они висят на шнуре, то действуют силы тяжести на каждый груз:
Теперь, так как m1 > m2, груз m1 будет двигаться вниз, а груз m2 - вверх. Разница сил будет равна:
F = F1 - F2 = 2.943 Н - 1.962 Н = 0.981 Н.
Теперь можно найти ускорение системы. По второму закону Ньютона:
F = (m1 + m2) * a, где a - ускорение.
Подставляем значения:
0.981 = (0.3 + 0.2) * a.
0.981 = 0.5 * a.
Следовательно, a = 0.981 / 0.5 = 1.962 м/с².
Теперь найдем силу натяжения шнура (T). Для груза m2:
T = F2 + m2 * a = 1.962 + 0.2 * 1.962 = 1.962 + 0.3924 = 2.3544 Н.
Ответ: Ускорение грузов: 1.962 м/с²; сила натяжения шнура: 2.3544 Н.
2. Определение перемещения более тяжелого груза через 2 секунды.
У нас есть грузы массами m1 = 95 г = 0.095 кг и m2 = 105 г = 0.105 кг. Если более тяжелый груз (m2) поднять и отпустить, то он начнет движение вниз под действием силы тяжести.
Первоначальная скорость v0 = 0. Принимаем ускорение g = 9.81 м/с².
Чтобы найти перемещение через 2 секунды, используем формулу:
s = v0 * t + (1/2) * g * t².
Подставляем значения:
s = 0 * 2 + (1/2) * 9.81 * (2)² = 0.5 * 9.81 * 4 = 19.62 м.
Ответ: Груз опустится на 19.62 метра.
3. Определение силы, действующей на поверхность от дополнительного груза.
У нас есть два груза массой по 100 г = 0.1 кг и один дополнительный груз массой 50 г = 0.05 кг, который положен на один из грузов.
Общая масса на этом грузе будет: m = 0.1 кг + 0.05 кг = 0.15 кг.
Сила тяжести, действующая на этот груз:
F = m * g = 0.15 * 9.81 = 1.4715 Н.
Эта сила будет действовать на поверхность, на которой лежит дополнительный груз.
Ответ: Сила, действующая на поверхность: 1.4715 Н.
4. Определение отношения масс камней, находящихся на разных высотах.
Пусть m1 - масса более легкого камня, m2 - масса более тяжелого камня. Изначально более легкий камень находится на 2 метра ниже более тяжелого. Если они начнут движение под действием силы тяжести и через 2 секунды окажутся на одной высоте, то это значит, что более легкий камень будет двигаться вверх, а более тяжелый - вниз.
Согласно законам движения, расстояние, пройденное камнями, можно выразить как:
Так как они встречаются на одной высоте, то:
h + s1 = s2, где h = 2 метра.
С учетом того, что h = 2 метра, получаем:
2 + (1/2) * g * t² = (1/2) * g * t².
Это указывает на то, что время движения равно 2 секундам, и значит, мы можем установить отношение масс:
m1 / m2 = (s2 - h) / h = 2 / 2 = 1.
Ответ: Отношение масс камней: 1:1.