fizyka.org  ::  mamy 21 lat!

Fizyka
Fizyka
 
Strona główna > Zadania z fizyki > Zasady dynamiki Newtona > Zadanie 4
Zasady dynamiki Newtona - Zadanie 4

Treść:
Dwa klocki o masach mA i mB połączone nicią leżą na idealnie gładkiej powierzchni poziomej. Jaki warunek musi spełniać siła przyłożona do klocka B, aby nić nie zerwała się? Wiadomo, że nić wytrzymuje obciążenie FMAX.

Dane:
mA
mB
FMAX


Szukane:
F = ?

Wzory:
1. II zasada dynamiki:

2. III zasada dynamiki

Rysunek:

Rozwiązanie:
Siła zewnętrzna F wywołuje przyspieszenie a obu klocków (dla obu klocków takie same). Ponieważ klocki te połączone są nicią, oddziałują na siebie wzajemnie, korzystamy więc z III zasady dynamiki. Spójrzmy na rysunek:

Dorysowaliśmy na nim wektory sił wynikające z III zasady dynamiki, a co za tym idzie wartości tych wektorów są sobie równe (ale nie zwroty!). Na klocek B działa siła F i siła FAB, a na klocek A działa tylko siła FBA. Zgodnie z drugą zasadą dynamiki Newtona możemy napisać dwa równania, dla każdego klocka oddzielnie. Pamiętajmy, że zasada ta mówi, że siła po lewej stronie równania to siła wypadkowa.

Ponieważ jak pisaliśmy wyżej...

...to siły te oznaczymy przez FN i nazwiemy je siłami naciągu nici, zatem:

Teraz możemy więc powyższy wzór zapisać jako:

Dodając stronami te równania eliminujemy FN. Otrzymujemy:

Stąd obliczamy przyspieszenie:

A ponieważ...

...to...

...czyli otrzymujemy wzór na siłę naciągu nici dla naszego przypadku.
Nić zatem nie ulegnie zerwaniu, gdy siła naciągu nici będzie mniejsza od siły FMAX:


Stąd otrzymujemy warunek na siłę F, przy którym nić nie ulega zerwaniu:



Jamnik

« powrót do listy zadań
Znalazłeś błąd w materiale? Skontaktuj się z nami, przysyłając adres strony, na której znajduje się błąd i informację o tym, czego dotyczy błąd.

 
 Teoria
Wyprowadzenia wzorów
Zadania fizyczne
Doświadczenia fizyczne
Tablice fizyczne
Biografie fizyków
FORUM
Oferty pracy
 
 Zasady dynamiki Newtona
 
 Prawo ohma [0]
I Zasada dynamiki Newtona [0]
Potencjał spoczynkowy [0]
zadannie [0]
wykres energii potencjalnej w czasie [0]
 
 
© 2003-2024 Fizyka Jamnika. Online: 14
Wszystkie artykuły i publikacje znajdujące się w portalu Fizyka Jamnika są chronione prawem autorskim.
Kopiowanie, publikowanie i rozpowszechnianie materiałów bez naszej zgody jest zabronione.
Obsługa informatyczna