Artur 185 wyśw. 21-10-2024 20:50

Zad. 17 informator 2015 fizyka



Dlaczego poprawna odpowiedź to D? Wydaje mi się że momenty sił powinny być takie same skoro działała na nie siła o tej samej wartości.


Fizyka bryła sztywna Dodaj post do ulubionych Poproś o pomoc
s.gugula 22-10-2024 11:27

To jest dość podchwytliwe, ale zauważmy, że w pierwszym przypadku gdzie nie ma żadnego ciężarka, siła F, którą przykładamy do nici jest jednocześnie równa co do wartości sile naciągu nici N1 z jaką nić działa na obrotowy krążek, wobec czego moment tej siły wynosi M1 = R*F (czy też M1 = R*N1). W przypadku zaś gdy mamy ciężarek zawieszony na tej nici, to na sam ciężarek działa siła naciągu nici (w górę) o wartości N2 i siła naciągu o takiej samej wartości N2 działa na krążek (w dół), wobec czego moment siły działającej na krążek jest równy w tym przypadku M2 = R*N2. Jednakże ponieważ ciężarek porusza się w dół z jakimś przyspieszeniem, to musi działać na niego siła wypadkowa zwrócona w dół, a zatem jego ciężar musi być większy co do wartości od działającej na niego siły naciągu nici, a zatem co do wartości mg (które równe jest F) jest większe niż N2. Skoro zatem N1 = F, ale N2 < F, to N1 > N2, a stąd M1 > M2.


Artur 22-10-2024 17:05

Czyli rozumiem, że do obliczenia M2 nie wliczamy siły grawitacji, bo ramię tej siły nie ma bezpośredniego kontaktu z krążkiem. Czy w pierwszym przypadku N1=F to także siła wypadkowa?



Artur 22-10-2024 17:08

A fakt, że epsilon1>epsilon2 można pokazać na podstawie 2 ZDRO? (moment bezwładności walca nie zmienia się oraz M1>M2)


Artur 22-10-2024 17:34
I jeszcze jedno pytanie: skoro F1=N to znaczy, że siła, która działa na walec jest jakby bezmasowa? Czy możemy zatem potraktować pierwszego przypadku tak jak wiatr zawiał w dół?

s.gugula 22-10-2024 20:36

W pierwszym przypadku nie ma siły grawitacji, bo nie ma tam fizycznie żadnego ciężarka, którego właśnie siłę ciężkości moglibyśmy zapisać. I tak, oznacza to jednocześnie, że siła F jest siłą wypadkową.

Co do drugiego pytania to tak, wynika to wprost z II ZDRO, jeśli moment bezwładności jest bez zmian, to przyspieszenie kątowe zależy od wypadkowego momentu siły, jeśli zatem jest on większy w pierwszym przypadku to większe jest wówczas także przysp. kątowe.

Co do trzeciego pytania to powiedzenie, że siła jest "bezmasowa" jest trochę mało precyzyjne i nic ono za bardzo nie znaczy ;) natomiast w istocie oznacza to, że po prostu pojawiła się jakaś siła zewnętrzna, która zadziałała na nić pionowo w dół. Fizycznie raczej ciężko wyobrazić sobie taką sytuację, aby zawiał tam wiatr i pojawiła się taka siła, ale mogłoby to być np. pociągnięcie tej nici w dół zwyczajnie ręką z użyciem siły F. 


Artur 22-10-2024 21:20

Dziękuję. Czyli ręka poniekąd nie dodaje ciężaru nici, a tylko działa na nią przez ułamek sekundy?


s.gugula 23-10-2024 11:54

Może działać nawet dłużej, ale takie oddziaływanie nie jest tożsame z zawieszeniem tam ciężarka o jakiejś masie.


Artur 23-10-2024 15:26

Dziękuję bardzo :D


s.gugula 23-10-2024 20:20

Nie ma sprawy :)