1. Сила – это причина…
F=ma, сила - это причина появления ускорения, а ускорение - изменение скорости.
Б. изменения скорости движения тела
2. По международному соглашению за единицу силы принят…
Б. Ньютон (Н)
3. Как зависит сила тяжести от массы тела?
По приведенной выше формуле
А. сила тяжести прямо пропорциональна массе тела
4. Масса и сила тяжести, действующая на человека, если он выпьет стакан воды вместимостью 0,2 л, увеличатся соответственно на…
m = ρ*V, где ρ = 1000 кг/м³ плотность воды, V = 0,2*10⁻³ м³ объем
m = 0.2*10⁻³ * 1000 = 0.2 кг
F=mg = 0,2*9,8 = 19,6 Н
В. 0,2 кг; 19,6 Н
5. По какой формуле вычисляется сила упругости, возникающая при растяжении и сжатии тела?
По закону Гука F = kx, где k - коэффициент жесткости, х - величина деформации.
6. Определите силу, действующую на брусок. Масштаб указан на рисунке. Чему равна сила сопротивления, если брусок движется с постоянной скоростью? (рис во вложении)
Сила равна 4*1 Н = 4 Н, так как масштаб - одно деление = 1 Н
Если движение равномерное, то сила трения и действующая сила уравновешивают друг друга, то есть их сумма равна нулю.
Поэтому F тр = 4 Н
В. 4; Н; 4 Н
7. На рисунке представлены графики зависимости величин силы упругости от деформации для трех пружин. Жесткость какой пружины больше? (рис 2 во вложении)
Больше жесткость первой пружины, так как для удлинения на одинаковое с другими х требует большей силы.
А. 1
8. Парашютист спускается равномерно со скоростью 6 м/с. Его вес равен 800 Н. Какова его масса?
При равномерном движении ускорение равно нулю. Поэтому сила тяжести равна весу по величине, а второй закон Ньютона для этого случая в скалярной форме
mg-N= 0. Где N и есть вес, то есть сила с которой парашютист тянет стропы. Отсюда N= mg, а m= N/g = 80 кг
В. 80 кг
9. На рисунке изображены сила тяжести, сила упругости, действующие на тело, и вес тела. Какой рисунок выполнен верно? (рис не нашел)
А. 1 Б. 2 В. 3 Г. ни один
10. Определите цену деления динамометра. Чему равна сила трения, если брусок движется равномерно? (рис во вложении)
Величину разделить на количество делений 1 Н /5 = 0,2 Н - цена деления. Показания F= 2,4 Н. Так как тело движется равномерно, сила трения тоже равна 2,4 Н
Г. 0,2 Н; 2,4 Н
Дано:
u = 1,5 м/с
|V₁| = 2*|V₂|
V₂ - ?
Сначала абстрагируемся от движения блока. Представим, что он неподвижен. Нить будем считать невесомой. В каком случае будет происходить движение грузов, если не действовать на них? В том случае, если один из грузов будет тяжелее. Этим грузом должен быть второй. Почему - объясняется чуть ниже.
Первый груз будет двигаться с ускорением вверх, а второй - с тем же ускорением вниз. Ускорения будут одинаковы, потому что нить по условию является нерастяжимой. Следовательно, скорости грузов по модулю тоже будут одинаковы (т.к. грузы будут перемещаться на одно и то же расстояние с одним и тем же ускорением за одно и то же время).
Теперь наложим на движение грузов движение блока и будем рассматривать эту систему относительно земной поверхности (неподвижной системы отсчёта). Вертикальную ось направим вверх, как говорится в условии задачи. Какими будут скорости грузов? Скорость V₁ (абсолютная скорость) будет геометрически складываться из скорости υ груза относительно блока (относительная скорость) и скорости u самого блока (переносная скорость). Точно также будет складываться и абсолютная скорость V₂ (скорость υ второго груза направлена против оси Y, поэтому перед ней будет стоять знак минуса):
V₁ = υ + u
V₂ = (-υ) + u = u - υ
Теперь о том, почему именно второй груз тяжелее первого. В условиях сказано, что скорость первого в 2 раза больше. Говорят про абсолютную скорость. Она может быть больше только в том случае, если относительная и переносная скорости направлены в одну и ту же сторону. Ну а раз так, то выходит, что первый груз должен "догонять" блок, а не "отставать" от него. А это может быть только в том случае, если первый груз будет легче, чем второй.
Известно, что V₁ по величине (другими словами - по модулю) в 2 раза больше V₂:
|V₁| = 2*|V₂|
То есть:
|V₁| = |υ + u| => V₁ = υ + u
|V₂| = |u - υ| => V₂ = u - υ или V₂ = -(u - υ) = υ - u =>
υ + u = 2*(u - υ)
или
υ + u = 2*(υ - u)
Мы раскрыли модуль выражения каждой из абсолютных скоростей и получили два варианта значения проекции V₂. Это математический путь решения, и без него нам не обойтись. Однако с самого начала мы могли понять, что V₂ имеет два значения, всего лишь представив движение рассматриваемой системы. Попробуем:
Очевидно, что существует случай, когда скорость V₂ направлена вверх, и случай, когда она направлена вниз.
ВВЕРХ. В самом начале движения блока груз 2 начнёт ускоряться, но его относительная скорость υ будет мала по сравнению с переносной скоростью блока u, поэтому абсолютная скорость V₂ окажется направленной вверх.
ВНИЗ. Но сила тяжести, действующая на груз 2, постоянна, и груз будет набирать всё большую скорость υ. Представим, что нить является очень длинной. И, как уже было сказано, невесомой. Тогда через какое-то время после начала движения блока груз 2 (а значит, и груз 1) будет обладать такой относительной скоростью υ, которая по значению будет превышать скорость блока u. Абсолютная скорость V₂ будет направлена против оси Y, вниз.
Получается, что ответов - два. Решим эти два уравнения, найдя υ:
υ + u = 2*(u - υ)
υ + u = 2*(υ - u)
------------------------
υ + u = 2*(u - υ)
υ + u = 2u - 2υ
3υ = u
υ = u/3 = 1,5/3 = 0,5 м/с
V₂ = u - υ = 1,5 - 0,5 = 1 м/с
υ + u = 2*(υ - u)
υ + u = 2υ -2u
-υ = -3u | * (-1)
υ = 3u = 3*1,5 = 4,5 м/с
V₂ = u - υ = 1,5 - 4,5 = -3 м/с
Всё сходится. В начале относительная скорость небольшая (0,5 м/с), и поэтому V₂ направлена вверх и имеет одинаковый знак с V₁ и u. Потом сила тяжести разгоняет второй груз так, что относительная скорость становится больше, чем переносная (4,5 м/с > 1,5 м/с), поэтому V₂ направлена вниз, против оси Y, проекция имеет знак минуса.
ответ: 1 м/с, -3 м/с.
