Masa ciężarka
Minimalna
masa ciężarka zawieszonego na nitce, która powoduje zerwanie nitki jest równa 1 kg. Oblicz maksymalną masę
ciała, które można podnieść do góry na tej nitce z przyspieszeniem 2 m/s2.
Jakie obliczenia należy wykonać?
Fizyka dynamika Dodaj post do ulubionych Poproś o pomoc
- 0
- Zaloguj się lub zarejestruj, by móc oceniać komentarze.
- Dodaj do ulubionych
Najłatwiej rozpatrzyć ten przypadek opisując go w układzie nieinercjalnym - na nasz ciężarek działa oczywiście siła ciężkości pionowo w dół, a ponieważ ma on przyspieszenie w górę, to będzie działała na niego również siła bezwładności - pionowo w dół (tak jak ciężar). A zatem obie te siły należy do siebie dodać i ich suma nie może przekroczyć wartości sił granicznej, przy której następuje zerwanie nici (wartość siły granicznej to po prostu ciężar ciała o masie 1 kg, a zatem Fgr = 10 N, przyjmując g = 10 m/s^2). Otzrymujemy zatem: mg + ma < Fgr i stąd m < Fgr/(a+g). A zatem działa to niejako w drugą stronę w stosunku do tego co napisał powyżej Marcel - można też tak zdroworozsądkowo do tego dojść - łatwiej jest przecież zerwać np. torbę wypełnioną zakupami gdy szarpniemy nią w górę z jakimś przyspieszeniem. Stąd też obliczona w tym zadaniu masa musi być mniejsza niż 1 kg.
- 0
- Zaloguj się lub zarejestruj, by móc oceniać komentarze.
- Dodaj do ulubionych
Nie wystarczy tutaj dodać wektorowo wektora przyśpieszenia ziemskiego oraz wektora przyśpieszenia podnoszenia ciała?
Skalarnie będzie to odejmowanie, po wyliczeniu "przyśpieszenia wypadkowego" rozpatrzyłbym to jako zwykły przypadek ciała wiszącego na nitce.
Ciężar ciała podnoszonego jest wtedy równy naciągowi
m(2) a(wypadkowe) = N, a(wypadkowe) = g-a
Naciąg wyliczamy z przypadku opisanego w zadaniu
N = m(1) g
A z tego
m(2) a(wypadkowe) = m(1) g ==> m(2) = m(1) g / g -a
Ja bym to zrobił tak, ale niech ktoś jeszcze potwierdzi czy takie rozwiązanie jest poprawne ;)