Acasă Nutriție Găsiți mărimea tensiunii firului. Tensiunea firului și aplicarea formulei în situații de zi cu zi. Rigiditatea probei. Modulul Young

Nutriție

Găsiți mărimea tensiunii firului. Tensiunea firului și aplicarea formulei în situații de zi cu zi. Rigiditatea probei. Modulul Young

Problema 10048

Un bloc în formă de disc cu o masă de m = 0,4 kg se rotește sub acțiunea forței de întindere a unui fir, la capetele căruia sunt suspendate greutăți de mase m 1 = 0,3 kg și m 2 = 0,7 kg. Determinați forțele de întindere T 1 și T 2 ale filetului pe ambele părți ale blocului.

Problema 13144

Un fir ușor este înfășurat pe un arbore cilindric solid omogen cu raza R = 5 cm și masa M = 10 kg, la capătul căruia este atașată o sarcină de masă m = 1 kg. Determinaţi: 1) dependenţa s(t), în funcţie de care se mişcă sarcina; 2) forța de întindere a firului T; 3) dependenţa φ(t), conform căreia arborele se roteşte; 4) viteza unghiulară ω a arborelui t = 1 s după începerea mișcării; 5) accelerații tangențiale (a τ) și normale (a n) ale punctelor situate pe suprafața arborelui.

Problema 13146

Un fir fără greutate este aruncat printr-un bloc staționar sub forma unui cilindru solid omogen cu masa m = 0,2 kg, la capetele căruia sunt atașate corpuri cu mase m 1 = 0,35 kg și m 2 = 0,55 kg. Neglijând frecarea în axa blocului, se determină: 1) accelerarea sarcinii; 2) raportul T 2 /T 1 al forţelor de întindere a firului.

Problema 40602

Un fir (subțire și fără greutate) este înfășurat în jurul unui cilindru gol cu pereți subțiri de masa m. Capătul său liber este atașat de tavanul unui lift care se deplasează în jos cu o accelerație de l. Cilindrul este lăsat în voia lui. Aflați accelerația cilindrului în raport cu elevatorul și forța de întindere a filetului. În timpul mișcării, luați în considerare firul vertical.

Problema 40850

O masă de 200 g este rotită pe un fir de 40 cm lungime într-un plan orizontal. Care este forța de întindere a firului dacă sarcina face 36 de rotații într-un minut?

Problema 13122

O minge încărcată de masă m = 0,4 g este suspendată în aer pe un fir de mătase.O sarcină q de mărime diferită și egală este adusă de jos la ea la o distanță de r = 2 cm. Ca urmare, forța de întindere a firului T crește de n = 2,0 ori. Aflați suma de sarcină q.

Problema 15612

Aflați raportul dintre modulul forței de întindere a filetului pendulului matematic în poziția extremă cu modulul forței de întindere a firului pendulului conic; lungimile firelor, masele greutăților și unghiurile de deviere ale pendulilor sunt aceleași.

Problema 16577

Două bile mici identice, fiecare cântărind 1 μg, sunt suspendate pe fire de lungime egală și care se ating. Când bilele au fost încărcate, acestea s-au separat la o distanță de 1 cm, iar forța de tensiune pe fir a devenit egală cu 20 nN. Găsiți încărcăturile bilelor.

Problema 19285

Stabiliți o lege conform căreia forța de întindere F a firului unui pendul matematic se modifică în timp. Pendulul oscilează conform legii α = α max cosωt, masa sa m, lungimea l.

Problema 19885

Figura prezintă un plan infinit încărcat cu un plan de suprafață de sarcină σ = 40 μC/m 2 și o bilă încărcată similar cu masa m = l g și sarcina q = 2,56 nC. Forța de întindere a firului de care atârnă mingea este...

În fizică, tensiunea este forța care acționează asupra unei frânghii, snur, cablu sau obiect similar sau grup de obiecte. Orice lucru care este tras, suspendat, susținut sau leagăn de o frânghie, cordon, cablu etc., este obiectul unei forțe de tensiune. Ca toate forțele, tensiunea poate accelera obiectele sau poate determina deformarea acestora. Abilitatea de a calcula forța de tracțiune este o abilitate importantă nu numai pentru studenții Facultății de Fizică, ci și pentru ingineri și arhitecți; cei care construiesc case stabile trebuie să știe dacă o anumită frânghie sau cablu va rezista forței de tensiune a greutății obiectului fără a se lăsa sau să se prăbușească. Începeți să citiți acest articol pentru a afla cum să calculați forța de tensiune în unele sisteme fizice.

Pași

Determinarea tensiunii pe un fir

Determinați forțele la fiecare capăt al filetului. Tensiunea dintr-un anumit fir sau frânghie este rezultatul forțelor care trag de frânghie la fiecare capăt. Vă reamintim că forta = masa × acceleratie. Presupunând că frânghia este întinsă, orice modificare a accelerației sau a masei unui obiect suspendat de frânghie va avea ca rezultat o modificare a forței de întindere a frânghiei în sine. Nu uitați de accelerația constantă a gravitației - chiar dacă sistemul este în repaus, componentele sale sunt supuse gravitației. Putem presupune că forța de întindere a unei frânghii dată este T = (m × g) + (m × a), unde „g” este accelerația datorată gravitației a oricăruia dintre obiectele susținute de frânghie și „a” este orice altă accelerație care acționează asupra obiectelor.
- Pentru a rezolva multe probleme fizice, presupunem frânghie perfectă- cu alte cuvinte, frânghia noastră este subțire, nu are masă și nu se poate întinde sau rupe.
- Ca exemplu, să luăm în considerare un sistem în care o sarcină este suspendată de o grindă de lemn folosind o singură frânghie (vezi imaginea). Nici sarcina în sine și nici frânghia nu se mișcă - sistemul este în repaus. Ca urmare, știm că pentru ca sarcina să fie în echilibru, forța de tensiune trebuie să fie egală cu forța gravitației. Cu alte cuvinte, Tensiune (F t) = Gravitație (F g) = m × g.
  - Să presupunem că sarcina are o masă de 10 kg, prin urmare forța de tensiune este de 10 kg × 9,8 m/s 2 = 98 Newtoni.
Luați în considerare accelerația. Gravitația nu este singura forță care poate afecta tensiunea unei frânghii - același efect este produs de orice forță aplicată unui obiect pe o frânghie cu accelerație. Dacă, de exemplu, un obiect suspendat de o frânghie sau cablu este accelerat de o forță, atunci forța de accelerație (masă × accelerație) se adaugă la forța de tensiune generată de greutatea obiectului.
- În exemplul nostru, să presupunem că o sarcină de 10 kg este suspendată de o frânghie și, în loc să fie atașată de o grindă de lemn, este trasă în sus cu o accelerație de 1 m/s 2 . În acest caz, trebuie să luăm în considerare accelerația sarcinii, precum și accelerația gravitației, după cum urmează:
  - F t = F g + m × a
  - F t = 98 + 10 kg × 1 m/s 2
  - Ft = 108 Newtoni.
Luați în considerare accelerația unghiulară. Un obiect pe o frânghie care se rotește în jurul unui punct considerat centru (precum un pendul) exercită tensiune asupra frânghiei prin forța centrifugă. Forța centrifugă este forța suplimentară de tensiune cauzată de frânghie, „împingând-o” spre interior, astfel încât sarcina continuă să se miște în arc mai degrabă decât în linie dreaptă. Cu cât un obiect se mișcă mai repede, cu atât forța centrifugă este mai mare. Forța centrifugă (F c) este egală cu m × v 2 /r unde „m” este masa, „v” este viteza și „r” este raza cercului de-a lungul căruia se mișcă sarcina.
- Deoarece direcția și magnitudinea forței centrifuge se modifică în funcție de modul în care obiectul se mișcă și își schimbă viteza, tensiunea totală a frânghiei este întotdeauna paralelă cu frânghia în punctul central. Amintiți-vă că forța gravitației acționează în mod constant asupra unui obiect și îl trage în jos. Deci, dacă obiectul se balansează vertical, tensiunea maximă cel mai puternicîn partea de jos a arcului (pentru un pendul acesta se numește punctul de echilibru) când obiectul atinge viteza maximă și cel mai slabîn partea de sus a arcului pe măsură ce obiectul încetinește.
- Să presupunem că în exemplul nostru obiectul nu mai accelerează în sus, ci se balansează ca un pendul. Lăsați frânghia noastră să aibă 1,5 m lungime, iar sarcina noastră se mișcă cu o viteză de 2 m/s când trece prin punctul inferior al leagănului. Dacă trebuie să calculăm forța de tensiune în punctul de jos al arcului, atunci când este cea mai mare, atunci trebuie mai întâi să aflăm dacă presiunea gravitațională este experimentată de sarcină în acest punct, ca în repaus - 98 Newtoni. Pentru a găsi forța centrifugă suplimentară, trebuie să rezolvăm următoarele:
  - F c = m × v 2 /r
  - F c = 10 × 2 2 /1,5
  - F c =10 × 2,67 = 26,7 Newtoni.
  - Deci tensiunea totală va fi 98 + 26,7 = 124,7 Newton.
Vă rugăm să rețineți că forța de tensiune datorată gravitației se modifică pe măsură ce sarcina trece prin arc. După cum sa menționat mai sus, direcția și magnitudinea forței centrifuge se schimbă pe măsură ce obiectul se balansează. În orice caz, deși gravitația rămâne constantă, forța netă de tensiune datorată gravitației se schimba si el. Când obiectul balansoar este Nuîn partea de jos a arcului (punctul de echilibru), gravitația îl trage în jos, dar tensiunea îl trage în sus la un unghi. Din acest motiv, forța de tensiune trebuie să contracareze o parte a forței gravitației, nu toată.
- Împărțirea forței gravitaționale în doi vectori vă poate ajuta să vizualizați această stare. În orice punct al arcului unui obiect care se balansează vertical, frânghia formează un unghi „θ” cu o linie care trece prin punctul de echilibru și centrul de rotație. De îndată ce pendulul începe să se balanseze, forța gravitațională (m × g) este împărțită în 2 vectori - mgsin(θ), acționând tangențial la arc în direcția punctului de echilibru și mgcos(θ), acționând paralel cu forță de tensiune, dar în sens invers. Tensiunea poate rezista doar mgcos(θ) - forța îndreptată împotriva ei - nu întreaga forță gravitațională (cu excepția punctului de echilibru, unde toate forțele sunt egale).
- Să presupunem că atunci când pendulul este înclinat la un unghi de 15 grade față de verticală, acesta se mișcă cu o viteză de 1,5 m/s. Vom găsi forța de tensiune prin următorii pași:
  - Raportul dintre forța de tensiune și forța gravitațională (T g) = 98cos(15) = 98(0,96) = 94,08 Newton
  - Forța centrifugă (F c) = 10 × 1,5 2 /1,5 = 10 × 1,5 = 15 Newtoni
  - Tensiune totală = T g + F c = 94,08 + 15 = 109,08 Newtoni.
Calculați frecarea. Orice obiect care este tras de o frânghie și experimentează o forță de „frânare” de la frecarea altui obiect (sau fluid) transferă această forță la tensiunea din frânghie. Forța de frecare dintre două obiecte se calculează în același mod ca în orice altă situație - folosind următoarea ecuație: Forța de frecare (scrisă de obicei ca F r) = (mu)N, unde mu este coeficientul forței de frecare dintre obiecte și N este forța obișnuită de interacțiune între obiecte sau forța cu care acestea se apasă unele pe altele. Rețineți că frecarea statică, care este frecarea care rezultă din încercarea de a forța un obiect în repaus în mișcare, este diferită de frecarea în mișcare, care este frecarea care rezultă din încercarea de a forța un obiect în mișcare să continue să se miște.
- Să presupunem că încărcătura noastră de 10 kg nu se mai balansează, ci este acum tractată de-a lungul unui plan orizontal folosind o frânghie. Să presupunem că coeficientul de frecare al mișcării Pământului este de 0,5 și sarcina noastră se mișcă cu o viteză constantă, dar trebuie să îi dăm o accelerație de 1 m/s 2 . Această problemă introduce două modificări importante - în primul rând, nu mai trebuie să calculăm forța de tensiune în raport cu gravitația, deoarece frânghia noastră nu ține o greutate suspendată. În al doilea rând, va trebui să calculăm tensiunea datorată frecării, precum și cea datorată accelerației masei sarcinii. Trebuie să decidem următoarele:
  - Forța normală (N) = 10 kg și × 9,8 (accelerație gravitațională) = 98 N
  - Forța de frecare a mișcării (F r) = 0,5 × 98 N = 49 Newtoni
  - Forța de accelerație (F a) = 10 kg × 1 m/s 2 = 10 Newton
  - Tensiune totală = F r + F a = 49 + 10 = 59 Newtoni.
Calculul forței de întindere pe mai multe fire
1. Ridicați greutăți paralele verticale folosind un bloc. Scripeții sunt mecanisme simple formate dintr-un disc suspendat care vă permite să schimbați direcția forței de întindere pe frânghie. Într-o configurație simplă cu scripete, o frânghie sau un cablu trece de la o greutate suspendată până la un scripete, apoi în jos la o altă greutate, creând astfel două secțiuni de frânghie sau cablu. În orice caz, tensiunea în fiecare dintre secțiuni va fi aceeași, chiar dacă ambele capete sunt tensionate de forțe de mărimi diferite. Pentru un sistem de două mase suspendate vertical într-un bloc, forța de tensiune este egală cu 2g(m 1)(m 2)/(m 2 +m 1), unde „g” este accelerația gravitației, „m 1” este masa primului obiect, „ m 2 ” – masa celui de-al doilea obiect.
  - Rețineți următoarele: problemele fizice presupun că blocurile sunt perfecte- nu au masa, nu au frecare, nu se rup, nu sunt deformate si nu se despart de coarda care le sustine.
  - Să presupunem că avem două greutăți suspendate vertical la capetele paralele ale unei frânghii. O greutate are o masă de 10 kg, iar a doua are o masă de 5 kg. În acest caz, trebuie să calculăm următoarele:
    - T = 2g(m 1)(m 2)/(m 2 +m 1)
    - T = 2(9,8)(10)(5)/(5 + 10)
    - T = 19,6(50)/(15)
    - T = 980/15
    - T= 65,33 Newtoni.
  - Rețineți că, deoarece o greutate este mai grea, toate celelalte elemente sunt egale, acest sistem va începe să accelereze, prin urmare greutatea de 10 kg se va deplasa în jos, determinând a doua greutate să crească.
2. Agățați greutăți folosind scripete cu corzi verticale neparalele. Blocurile sunt adesea folosite pentru a direcționa forța de tensiune într-o altă direcție decât în jos sau în sus. Dacă, de exemplu, o sarcină este suspendată vertical de la un capăt al unei frânghii, iar celălalt capăt ține sarcina într-un plan diagonal, atunci sistemul neparalel de scripete ia forma unui triunghi cu colțuri în punctele prima sarcină, a doua și scripetele în sine. În acest caz, tensiunea din frânghie depinde atât de gravitație, cât și de componenta forței de întindere care este paralelă cu partea diagonală a frânghiei.
  - Să presupunem că avem un sistem cu o sarcină de 10 kg (m 1) suspendată vertical, conectată la o sarcină de 5 kg (m 2) plasată pe un plan înclinat de 60 de grade (se presupune că această înclinare este fără frecare). Pentru a găsi tensiunea dintr-o frânghie, cel mai simplu mod este să stabiliți mai întâi ecuații pentru forțele care accelerează sarcinile. În continuare procedăm astfel:
    - Greutatea suspendată este mai grea, nu există frecare, așa că știm că accelerează în jos. Tensiunea din frânghie trage în sus, astfel încât se accelerează în raport cu forța rezultantă F = m 1 (g) - T sau 10(9.8) - T = 98 - T.
    - Știm că o masă pe un plan înclinat accelerează în sus. Deoarece nu are frecare, știm că tensiunea trage sarcina în sus de-a lungul planului și o trage în jos numai propria ta greutate. Componenta forței care trage în jos panta este calculată ca mgsin(θ), deci în cazul nostru putem concluziona că ea se accelerează în raport cu forța rezultantă F = T - m 2 (g)sin(60) = T - 5( 9,8)(0,87) = T - 42,14.
    - Dacă echivalăm aceste două ecuații, obținem 98 - T = T - 42,14. Găsim T și obținem 2T = 140,14 sau T = 70,07 Newtoni.
3. Folosiți mai multe șiruri pentru a atârna obiectul.În cele din urmă, să ne imaginăm că obiectul este suspendat de un sistem de frânghii „în formă de Y” – două frânghii sunt fixate de tavan și se întâlnesc într-un punct central de unde se extinde o a treia frânghie cu o greutate. Tensiunea pe a treia frânghie este evidentă - tensiune simplă datorată gravitației sau m(g). Tensiunile de pe celelalte două frânghii sunt diferite și trebuie să se adună la o forță egală cu forța gravitațională în sus în poziție verticală și zero în ambele direcții orizontale, presupunând că sistemul este în repaus. Tensiunea dintr-o frânghie depinde de masa sarcinilor suspendate și de unghiul la care fiecare frânghie este înclinată de tavan.
  - Să presupunem că, în sistemul nostru în formă de Y, greutatea inferioară are o masă de 10 kg și este suspendată pe două frânghii, dintre care una formează un unghi de 30 de grade cu tavanul, iar a doua face un unghi de 60 de grade. Dacă trebuie să găsim tensiunea în fiecare dintre frânghii, va trebui să calculăm componentele orizontale și verticale ale tensiunii. Pentru a găsi T 1 (tensiune în frânghie a cărei înclinare este de 30 de grade) și T 2 (tensiune în acea frânghie a cărei înclinare este de 60 de grade), trebuie să rezolvi:
    - Conform legilor trigonometriei, raportul dintre T = m(g) și T 1 și T 2 este egal cu cosinusul unghiului dintre fiecare dintre frânghii și tavan. Pentru T 1, cos(30) = 0,87, ca și pentru T 2, cos(60) = 0,5
    - Înmulțiți tensiunea din frânghia de jos (T=mg) cu cosinusul fiecărui unghi pentru a găsi T 1 și T 2 .
    - T 1 = 0,87 × m(g) = 0,87 × 10(9,8) = 85,26 Newtoni.
    - T2 =0,5 × m(g) = 0,5 × 10(9,8) = 49 Newtoni.

Este necesar să se cunoască punctul de aplicare și direcția fiecărei forțe. Este important să poți determina ce forțe acționează asupra corpului și în ce direcție. Forța se notează ca , măsurată în Newtoni. Pentru a face distincția între forțe, acestea sunt desemnate după cum urmează

Mai jos sunt principalele forțe care operează în natură. Este imposibil să inventezi forțe care nu există atunci când rezolvi probleme!

Există multe forțe în natură. Aici luăm în considerare forțele care sunt luate în considerare la cursul de fizică școlară atunci când studiem dinamica. Sunt menționate și alte forțe, care vor fi discutate în alte secțiuni.

Gravitatie

Fiecare corp de pe planetă este afectat de gravitația Pământului. Forța cu care Pământul atrage fiecare corp este determinată de formula

Punctul de aplicare este în centrul de greutate al corpului. Gravitatie întotdeauna îndreptată vertical în jos.

Forța de frecare

Să ne familiarizăm cu forța de frecare. Această forță apare atunci când corpurile se mișcă și două suprafețe intră în contact. Forța apare deoarece suprafețele, atunci când sunt privite la microscop, nu sunt atât de netede pe cât par. Forța de frecare este determinată de formula:

Forța se aplică în punctul de contact a două suprafețe. Dirijată în direcția opusă mișcării.

Forța de reacție la sol

Să ne imaginăm un obiect foarte greu întins pe o masă. Masa se îndoaie sub greutatea obiectului. Dar conform celei de-a treia legi a lui Newton, masa acționează asupra obiectului cu exact aceeași forță ca și obiectul de pe masă. Forța este îndreptată opus forței cu care obiectul apasă pe masă. Adică sus. Această forță se numește reacție la sol. Numele forței „vorbește” suportul reactioneaza. Această forță apare ori de câte ori există un impact asupra suportului. Natura apariției sale la nivel molecular. Obiectul părea să deformeze poziția și conexiunile obișnuite ale moleculelor (în interiorul tabelului), ele, la rândul lor, se străduiesc să revină la starea lor originală, „rezist”.

Absolut orice corp, chiar si unul foarte usor (de exemplu, un creion intins pe o masa), deformeaza suportul la nivel micro. Prin urmare, are loc o reacție la sol.

Nu există o formulă specială pentru a găsi această forță. Este notat cu litera , dar această forță este pur și simplu un tip separat de forță de elasticitate, deci poate fi de asemenea notat ca

Forța se aplică în punctul de contact al obiectului cu suportul. Dirijate perpendicular pe suport.

Deoarece corpul este reprezentat ca punct material, forța poate fi reprezentată din centru

Forță elastică

Această forță apare ca urmare a deformării (modificarea stării inițiale a substanței). De exemplu, atunci când întindem un arc, creștem distanța dintre moleculele materialului arcului. Când comprimăm un arc, îl micșorăm. Când răsucim sau ne deplasăm. În toate aceste exemple, apare o forță care împiedică deformarea - forța elastică.

legea lui Hooke

Forța elastică este îndreptată opus deformației.

Deoarece corpul este reprezentat ca punct material, forța poate fi reprezentată din centru

La conectarea arcurilor în serie, de exemplu, rigiditatea este calculată folosind formula

Când sunt conectate în paralel, rigiditatea

Rigiditatea probei. Modulul Young.

Modulul lui Young caracterizează proprietățile elastice ale unei substanțe. Aceasta este o valoare constantă care depinde numai de material și de starea sa fizică. Caracterizează capacitatea unui material de a rezista la deformare la tracțiune sau compresiune. Valoarea modulului lui Young este tabelară.

Citiți mai multe despre proprietățile solidelor.

Greutate corporala

Greutatea corporală este forța cu care un obiect acționează asupra unui suport. Tu spui, aceasta este forța gravitației! Confuzia apare în următoarele: într-adevăr, adesea greutatea unui corp este egală cu forța gravitației, dar aceste forțe sunt complet diferite. Gravitația este o forță care apare ca urmare a interacțiunii cu Pământul. Greutatea este rezultatul interacțiunii cu suportul. Forța de greutate se aplică la centrul de greutate al obiectului, în timp ce greutatea este forța care se aplică suportului (nu obiectului)!

Nu există o formulă pentru determinarea greutății. Această forță este desemnată prin scrisoare.

Forța de reacție a suportului sau forța elastică apare ca răspuns la impactul unui obiect asupra suspensiei sau suportului, prin urmare greutatea corpului este întotdeauna aceeași numeric cu forța elastică, dar are direcția opusă.

Forța de reacție a suportului și greutatea sunt forțe de aceeași natură; conform legii a treia a lui Newton, ele sunt egale și direcționate opus. Greutatea este o forță care acționează asupra suportului, nu asupra corpului. Forța gravitației acționează asupra corpului.

Greutatea corporală poate să nu fie egală cu gravitația. Poate fi mai mult sau mai puțin, sau poate fi ca greutatea să fie zero. Această condiție se numește imponderabilitate. Imponderabilitate este o stare în care un obiect nu interacționează cu un suport, de exemplu, starea de zbor: există gravitație, dar greutatea este zero!

Este posibil să determinați direcția de accelerație dacă determinați unde este direcționată forța rezultantă

Vă rugăm să rețineți că greutatea este forță, măsurată în Newtoni. Cum să răspunzi corect la întrebarea: „Cât cântărești”? Răspundem 50 kg, nu denumindu-ne greutatea, ci masa noastră! În acest exemplu, greutatea noastră este egală cu gravitația, adică aproximativ 500N!

Supraîncărcare- raportul dintre greutate și gravitație

forța lui Arhimede

Forța apare ca urmare a interacțiunii unui corp cu un lichid (gaz), atunci când acesta este scufundat într-un lichid (sau gaz). Această forță împinge corpul afară din apă (gaz). Prin urmare, este îndreptat vertical în sus (împinge). Determinat prin formula:

În aer neglijăm puterea lui Arhimede.

Dacă forța lui Arhimede este egală cu forța gravitației, corpul plutește. Dacă forța lui Arhimede este mai mare, atunci se ridică la suprafața lichidului, dacă este mai mică, se scufundă.

Forțe electrice

Există forțe de origine electrică. Apare în prezența unei sarcini electrice. Aceste forțe, cum ar fi forța Coulomb, forța Amperi, forța Lorentz, sunt discutate în detaliu în secțiunea Electricitate.

Desemnarea schematică a forțelor care acționează asupra unui corp

Adesea un corp este modelat ca punct material. Prin urmare, în diagrame, diferite puncte de aplicare sunt transferate într-un singur punct - spre centru, iar corpul este reprezentat schematic ca un cerc sau dreptunghi.

Pentru a desemna corect forțele, este necesar să enumerați toate corpurile cu care interacționează corpul studiat. Determinați ce se întâmplă ca rezultat al interacțiunii cu fiecare: frecare, deformare, atracție sau poate respingere. Determinați tipul de forță și indicați corect direcția. Atenţie! Cantitatea de forțe va coincide cu numărul de corpuri cu care are loc interacțiunea.

Principalul lucru de reținut

1) Forțele și natura lor;
2) Direcția forțelor;
3) Să fie capabil să identifice forțele care acționează

Există frecări externe (uscate) și interne (vâscoase). Frecarea externă are loc între suprafețele solide care vin în contact, frecarea internă are loc între straturi de lichid sau gaz în timpul mișcării lor relative. Există trei tipuri de frecare externă: frecare statică, frecare de alunecare și frecare de rulare.

Frecarea de rulare este determinată de formulă

Forța de rezistență apare atunci când un corp se mișcă într-un lichid sau gaz. Mărimea forței de rezistență depinde de mărimea și forma corpului, de viteza de mișcare a acestuia și de proprietățile lichidului sau gazului. La viteze mici de mișcare, forța de rezistență este proporțională cu viteza corpului

La viteze mari este proporțională cu pătratul vitezei

Să luăm în considerare atracția reciprocă a unui obiect și a Pământului. Între ele, conform legii gravitației, apare o forță

Acum să comparăm legea gravitației și forța gravitației

Mărimea accelerației datorate gravitației depinde de masa Pământului și de raza acestuia! Astfel, este posibil să se calculeze cu ce accelerație vor cădea obiectele de pe Lună sau de pe orice altă planetă, folosind masa și raza acelei planete.

Distanța de la centrul Pământului la poli este mai mică decât până la ecuator. Prin urmare, accelerația gravitației la ecuator este puțin mai mică decât la poli. În același timp, trebuie remarcat faptul că principalul motiv pentru dependența accelerației gravitației de latitudinea zonei este faptul de rotație a Pământului în jurul axei sale.

Pe măsură ce ne îndepărtăm de suprafața Pământului, forța gravitației și accelerația gravitației se modifică invers proporțional cu pătratul distanței până la centrul Pământului.

3.10 efort: raportul dintre forța de tracțiune și aria secțiunii transversale a unei legături la dimensiunile sale nominale. Sursa: GOST 30188 97: Lanțuri de ridicare de mare rezistență calibrate. Specificații...

efort de forfecare- 2.1.5 efort de forfecare: raportul forței motrice pe unitatea de suprafață a fluxului de fluid. Pentru un viscozimetru rotativ, suprafața rotorului este aria de forfecare. Cuplul aplicat rotorului, Тr, N×m, este calculat folosind formula Тr = 9,81 m(R0 +… … Dicționar-carte de referință de termeni ai documentației normative și tehnice

GOST R 52726-2007: Separatoare de curent alternativ și întrerupătoare de împământare pentru tensiuni peste 1 kV și acționări pentru acestea. Conditii tehnice generale- Terminologie GOST R 52726 2007: Separatoare de curent alternativ și întrerupătoare de împământare pentru tensiuni de peste 1 kV și acționări pentru acestea. Condiții tehnice generale document original: 3.1 Cod IP: Un sistem de codare care caracterizează gradele de protecție oferite de... ... Dicționar-carte de referință de termeni ai documentației normative și tehnice

Willem Einthoven- (olandez Willem Einthoven; 21 mai 1860, Semarang 28 septembrie 1927, Leiden) fiziolog olandez, fondator al electrocardiografiei. În 1903 a proiectat un dispozitiv pentru înregistrarea activității electrice a inimii, pentru prima dată în 1906... ... Wikipedia

Einthoven Willem

Einthoven V.- Willem Einthoven Willem Einthoven (olandez Willem Einthoven; 21 mai 1860, Semarang 28 septembrie 1927, Leiden) fiziolog olandez, fondator al electrocardiografiei. În 1903 a proiectat un dispozitiv pentru înregistrarea activității electrice... ... Wikipedia

biscuit- I. GALETE I s, w. galette f. 1. kulin. Galette. Un tip de aluat de pâine care se coace în cuptor. Sl. pov 1 334. || Pâine mari uscate, cel mai adesea preparate din făină de grâu pentru călătoriile pe mare, pentru hrana armatei în timpul unei campanii și în ... Dicționar istoric al galicismelor limbii ruse

Lampa incandescentă- uz general (230 V, 60 W, 720 lm, baza E27, inaltime totala aprox. 110 mm Lampa cu incandescenta sursa electrica de lumina... Wikipedia

Aparate electrice de masura- Aparatele de măsurare E. sunt instrumente și dispozitive utilizate pentru măsurarea E., precum și a mărimilor magnetice. Cele mai multe măsurători se reduc la determinarea curentului, tensiunii (diferența de potențial) și a cantității de electricitate.… …

Iluminat electric- § 1. Legile radiatiilor. § 2. Corp încălzit prin curent electric. § 3. Lampa cu incandescenta din carbon. § 4. Fabricarea lămpilor cu incandescenţă. § 5. Istoria becului cu incandescenta din carbon. § 6. Lămpile Nernst şi Auer. § 7. Arc voltaic de curent continuu… … Dicţionar Enciclopedic F.A. Brockhaus și I.A. Efron

În această problemă este necesar să se găsească raportul dintre forța de tensiune și

Orez. 3. Rezolvarea problemei 1 ()

Firul întins în acest sistem acționează asupra blocului 2, determinându-l să se deplaseze înainte, dar acționează și asupra barei 1, încercând să-i împiedice mișcarea. Aceste două forțe de tensiune sunt egale ca mărime și trebuie doar să găsim această forță de tensiune. În astfel de probleme, este necesar să simplificăm soluția astfel: presupunem că forța este singura forță externă care face să se miște sistemul de trei bare identice, iar accelerația rămâne neschimbată, adică forța face să se miște toate cele trei bare. cu aceeași accelerație. Atunci tensiunea se mișcă întotdeauna doar un bloc și va fi egală cu ma conform celei de-a doua legi a lui Newton. va fi egal cu dublul produsului dintre masă și accelerație, deoarece a treia bară este situată pe a doua și firul de tensiune ar trebui să miște deja două bare. În acest caz, raportul to va fi egal cu 2. Răspunsul corect este primul.

Două corpuri de masă și , legate printr-un fir inextensibil fără greutate, pot aluneca fără frecare de-a lungul unei suprafețe orizontale netede sub acțiunea unei forțe constante (Fig. 4). Care este raportul forțelor de întindere a firului în cazurile a și b?

Răspuns selectat: 1. 2/3; 2. 1; 3. 3/2; 4. 9/4.

Orez. 4. Ilustrație pentru problema 2 ()

Orez. 5. Rezolvarea problemei 2 ()

Aceeași forță acționează asupra barelor, doar în direcții diferite, deci accelerația în cazul „a” și cazul „b” va fi aceeași, deoarece aceeași forță determină accelerarea a două mase. Dar în cazul „a” această forță de tensiune face și blocul 2 să se miște, în cazul „b” este blocul 1. Atunci raportul acestor forțe va fi egal cu raportul maselor lor și obținem răspunsul - 1,5. Acesta este al treilea răspuns.

Pe masă se află un bloc cu greutatea de 1 kg, de care se leagă un fir, aruncat peste un bloc staționar. O sarcină de 0,5 kg este suspendată de al doilea capăt al firului (Fig. 6). Determinați accelerația cu care se mișcă blocul dacă coeficientul de frecare al blocului de pe masă este 0,35.

Orez. 6. Ilustrație pentru problema 3 ()

Să scriem o scurtă declarație a problemei:

Orez. 7. Soluția problemei 3 ()

Trebuie amintit că forțele de tensiune și ca vectori sunt diferite, dar mărimile acestor forțe sunt aceleași și egale.La fel, vom avea aceleași accelerații ale acestor corpuri, deoarece sunt legate printr-un fir inextensibil, deși sunt îndreptate în direcții diferite: - orizontal, - vertical. În consecință, ne selectăm propriile axe pentru fiecare corp. Să notăm ecuațiile celei de-a doua legi a lui Newton pentru fiecare dintre aceste corpuri; atunci când sunt adăugate, forțele interne de tensiune sunt reduse și obținem ecuația obișnuită, înlocuind datele în ea, aflăm că accelerația este egală cu .

Pentru a rezolva astfel de probleme, puteți folosi metoda care a fost folosită în ultimul secol: forța motrice în acest caz este forțele externe rezultate aplicate corpului. Forța de gravitație a celui de-al doilea corp obligă acest sistem să se miște, dar forța de frecare a blocului pe masă împiedică mișcarea, în acest caz:

Deoarece ambele corpuri se mișcă, masa motrice va fi egală cu suma maselor, atunci accelerația va fi egală cu raportul dintre forța motrice și masa motrice În acest fel, puteți ajunge imediat la răspuns.

Un bloc este fixat în vârful a două plane înclinate făcând unghiuri și cu orizontul. Pe suprafața planelor cu coeficient de frecare de 0,2, se deplasează barele kg și , legate printr-un fir aruncat peste un bloc (fig. 8). Găsiți forța de presiune pe axa blocului.

Orez. 8. Ilustrație pentru problema 4 ()

Să facem o scurtă declarație a condițiilor problemei și un desen explicativ (Fig. 9):

Orez. 9. Soluția problemei 4 ()

Ne amintim că dacă un plan face un unghi de 60 0 cu orizontul, iar al doilea plan face 30 0 cu orizontul, atunci unghiul la vârf va fi 90 0, acesta este un triunghi dreptunghic obișnuit. Un fir este aruncat peste bloc, de care sunt suspendate barele; acestea trag în jos cu aceeași forță, iar acțiunea forțelor de întindere F H1 și F H2 duce la faptul că forța lor rezultantă acționează asupra blocului. Dar aceste forțe de tensiune vor fi egale între ele, formează un unghi drept între ele, așa că atunci când adăugați aceste forțe, obțineți un pătrat în loc de un paralelogram obișnuit. Forța necesară F d este diagonala pătratului. Vedem că pentru rezultat trebuie să găsim forța de tensionare a firului. Să analizăm: în ce direcție se mișcă sistemul a două bare conectate? Blocul mai masiv îl va trage în mod natural pe cel mai ușor, blocul 1 va aluneca în jos, iar blocul 2 se va deplasa în sus pe panta, apoi ecuația celei de-a doua legi a lui Newton pentru fiecare dintre bare va arăta astfel:

Rezolvarea sistemului de ecuații pentru corpuri cuplate se realizează prin metoda adunării, apoi transformăm și găsim accelerația:

Această valoare de accelerație trebuie înlocuită în formula pentru forța de întindere și găsiți forța de presiune pe axa blocului:

Am constatat că forța de presiune pe axa blocului este de aproximativ 16 N.

Am analizat diverse moduri de a rezolva probleme pe care mulți dintre voi le veți găsi utile în viitor pentru a înțelege principiile de proiectare și funcționare a acelor mașini și mecanisme cu care va trebui să vă confruntați în producție, în armată și în viata de zi cu zi.

Bibliografie