Задачи с учебника Ландсберга
Решаю задачи с учебника Ландсберга. Прошу помочь с решением такой задачи.
Два груза m1=100г и m2=150г связаны нитью и помещены на гладкий стол. К первому грузу приложена сила f1=50 000 дин, ко второму f2=30 000 дин. Определить натяжение соединяющей нити.
Задачу решил.
1) a= (f1-f2) / (m1+m2)
2) f натяжение нити = m2*a + f2 = 42 000 дин.
Не могу понять второе действие. Объясните пожалуйста. Спасибо.
Личное сообщение
3361 сообщенийhttp://alexandr4784.narod.ru/
Откуда: Псков
Кто: книгоиздательство
#21933 celdrik :Решаю задачи с учебника Ландсберга.
Не могу понять второе действие. Объясните пожалуйста. Спасибо.
Если не понял, то как ты это написал?
Задачу решают стандартным методом.
Полагаем нить нерастяжимой (благодаря чему ускорения обеих грузов одинаковые) и невесомой - рассматриваем только грузы. Коэффициентом трения, раз он не дан, пренебрегаем.
Делаем чертеж, рисуем действующие силы и пишем уравнение Ньютона для каждого груза.
\(F_1-T=m_1a\) (1)
\(T-F_2=m_2a\) (2)
Складывая записанные равенства получим
\(F_1-F_2=(m_1+m_2)a\)
\(a=\frac{F_1-F_2}{m_1+m_2}\) (3)
Силу натяжения нити найдем из (2) или (1), подставив значение ускорения из (3)
\(T=m_2a+F_2=\frac{m_2}{m_1+m_2}(F_1-F_2)\)
отредактировал(а) iskander: 2015-07-08 10:53 GMT
Спасибо за решение.
Пробовал решить сам, ответ не сходился. Решил найти решение этой задачи в интернете. В итоге решение нашел, первое действие было понятно, второе - нет, поэтому обратился к вам.
Я так понимаю задача связана с третьим законом Ньютона. То есть действует сила F1, и противодействующая ей сила будет T направленная противоположено? Поскольку F1 больше F2, то и ускорение будет направленно в сторону силы F1?
Не могу понять, почему от силы натяжения мы отнимаем F2? (второе действие)
Вы еще написали, что ускорение обоих тел будет одинаковым, но если найти эти ускорения из данных, приведенных в задаче, то ускорения будут разными?
Все же мне сложно понять суть задачи, особенно первое действие.
#21935 celdrik :Вы еще написали, что ускорение обоих тел будет одинаковым, но если найти эти ускорения из данных, приведенных в задаче, то ускорения будут разными?
Чем нести всякую ахинею, лучше с помощью решения доказать, что ускорение будет разным.
Элементарные вещи надо знать и если получается абсурд, то задать себе вопрос:" А не дурак ли я? "
Если ни то, ни другое, ни третье не помогает, прочтите, наконец инструкцию.
Прошу помочь с решением еще одной задачи. Пробовал решать по-разному, во всех случаях ответ получается 60, когда должен 20.
Задача: Скорость мяча, брошенного вертикально вверх, уменьшилась на высоте 15 метров до половины начального значения. До какой высоты поднимется мяч.
Добавлено спустя 6 минут
Лаборант, я просто не понимаю сути этой задачи и хочу в ней разобраться. Возможно Вам эта задача кажется простой, для меня она сложная и даже после написанного решения мне сложно ее понять. Не вижу поводов для Вашей иронии.
Вы написали, что с помощью решений можно доказать, что ускорения разные, я это сделал. Но как объяснялось во втором комментарии ускорения надо принимать за равные. Этого я тоже не могу понять.
отредактировал(а) celdrik: 2015-07-08 13:53 GMT
3361 сообщенийhttp://alexandr4784.narod.ru/
Откуда: Псков
Кто: книгоиздательство
Поскольку нить нерастяжимая - тела за одно и то же время проходят одинаковые расстояния, отсюда и одинаковые ускорения. Система тел движется как одно целое.
На рисунке ось х направлена вправо, значит все силы направленные вправо берем со знаком "+", а силы направленные влево со знаком "-".
А как ты нашел ускорение без силы натяжения нити?
Относительно второй задачи - напиши хоть один вариант решения.
отредактировал(а) iskander: 2015-07-08 22:55 GMT
#21940 iskander :Поскольку нить нерастяжимая - тела за одно и то же время проходят одинаковые расстояния, отсюда и одинаковые ускорения. Система тел движется как одно целое.
На рисунке ось х направлена вправо, значит все силы направленные вправо берем со знаком 2+", а силы направленные влево со знаком "-".
Теперь стало ясно.
Что касается второй задачи. Все-таки я ее осилил сам. Получил 20 метров. Чуть ли не весь день на ее решение ушло.
3361 сообщенийhttp://alexandr4784.narod.ru/
Откуда: Псков
Кто: книгоиздательство
Вот мой вариант. Пусть тело бросили со скоростью \(V\) и на высоте \(S=15\) м его скорость стала \(\frac{V}{2}\), тогда разность кинетических энергий равна потенциальной энергии на данной высоте
\(\frac{mV^2}{2}-\frac{mV^2}{8}=mgS\)
или
\(\frac{3V^2}{8g}=S\)
откуда
\(V^2=\frac{8gS}{3}\) (1)
Когда тело поднимется на максимальную высоту \(h\) его кинетическая энергия перейдет в потенциальную
\(\frac{mV^2}{2}=mgh\)
откуда с учетом (1) имеем
\(h=\frac{4}{3}S\)
Можно было сразу воспользоваться формулой
\(\frac{V_2^2-V_1^2}{2a}=S\)
У Вас тоже неплохой способ. Я решил эту задачу в 6 действий.
3361 сообщенийhttp://alexandr4784.narod.ru/
Откуда: Псков
Кто: книгоиздательство
Задача по физике, а не по математике и не важно во сколько действий она решена. Важно понимание физических процессов. Решая задачу по физике желательно получить решение в общем виде \(h=\frac{4}{3}S\).
Задача напрямую решается двукратным использованием формулы, которую я написал внизу
\(\frac{V_2^2-V_1^2}{2a}=S\)
где надо положить
\(V_1=V\)
\(V_2=\frac{V}{2}\)
\(a=-g\)
У меня такой вопрос. Тело у поверхности земли имеет один вес. Если оно поднимается на определенную высоту, то ее вес становится меньше. От чего это зависит? Ведь ускорение свободного падения одно, масса - тоже. Спасибо.
3361 сообщенийhttp://alexandr4784.narod.ru/
Откуда: Псков
Кто: книгоиздательство
Вы, наверное, путаете вес и силу тяжести.
Вес - это сила с которой тело давит на опору или растягивает подвес.
Если вы двигаетесь в лифте вверх с ускорением \(a\) - вы давите на пол лифта с силой \(P=m(g+a)\) - это ваш вес в данной ситуации.
Если лифт движется вниз с ускорением \(a\) - вы давите на пол лифта с силой \(P=m(g-a)\) - это ваш новый вес.
Если лифт свободно падает, то ваш вес равен нулю - \(P=m(g-g)=0\) - вы находитесь в невесомости.
Если лифт покоится ваш вес равен силе тяжести \(P=mg\)
Сила тяжести - это сила взаимного притяжения тела и Земли
\(F=\gamma\frac{Mm}{R^2}=mg\),
она зависит от расстояния \(R\) между центрами масс тела и Земли
Таким образом, в инерциальной системе отсчета, там где тело покоится относительно Земли, сила тяжести и вес тела (в силу их равенства) будут зависеть от взаимного расстояния \(R\).
Принимая радиус земли \(R=6371\) км можете найти силу тяжести и вес вашего тела на поверхности Земли и на высоте 1 км. Масса Земли \(M=6\cdot{10}^{24}\) кг. \(\gamma=6.67\cdot{10}^{-9}\).
У меня возник следующий вопрос.
1. При свободном падении тела, время, за которое оно пройдет определенный путь и скорость у земли зависят от сопротивления воздуха, от массы этого тела и от формы этого тела. Если не учитывать сопротивление воздуха, например поместить тела в вакуум, то тела достигнут земли в одно и тоже время и тогда можно будет воспользоваться формулой t^2=2h/g (из формулы h=gt^2/2). Обычно в задачах пренебрегают сопротивлением воздуха. Но
1.1 если надо знать точное время, через которое тело достигнет земли
1.2 точную скорость
какими формулами воспользоваться для этого?
Например, возьмем такую задачу. Оба тела находятся на расстоянии 2 км от земли. Они имеют один объем (два шара). Но один шар деревянный (легче), а другой железный (тяжелее). Если не учитывать сопротивление воздуха, то они достигнут земли через одно и тоже время, а если учитывать, то железный шар достигнет земли быстрее. Как в этом случае рассчитать, на сколько быстрее?
2. Если тело подбросить вверх, то на него будет действовать сила тяжести и сила сопротивления воздуха. При опускании на тело будут действовать те же силы, но вернется это тело к земле с меньшей скоростью и соответственно, время обратного падения будет больше времени подъема. Можете как-нибудь это пояснить?
Добавлено спустя 24 минут
Iskander, возвращаясь к Вашему последнему письму. Все что Вы написали - ясно. Свой вопрос я задал исходя из такой задачи. Гондола советского стратостата имела вес 1000 кГ у поверхности Земли. На сколько уменьшился ее вес на максимальной высоте подъема, которая равнялась 22 км. Задачу взял из темы "вес и масса". В теме была дана только одна формула веса P=mg.
отредактировал(а) celdrik: 2015-07-10 14:35 GMT
3361 сообщенийhttp://alexandr4784.narod.ru/
Откуда: Псков
Кто: книгоиздательство
#21953 celdrik :Iskander, возвращаясь к Вашему последнему письму. Все что Вы написали - ясно. Свой вопрос я задал исходя из такой задачи. Гондола советского стратостата имела вес 1000 кГ у поверхности Земли. На сколько уменьшился ее вес на максимальной высоте подъема, которая равнялась 22 км. Задачу взял из темы "вес и масса". В теме была дана только одна формула веса P=mg.
\(g=\gamma\frac{M}{(R+h)^2}\)
Если учитывать силу сопротивления среды - она будет совершать работу на пути движения вверх и баланс энергии будет таким:
\(T=U+A_1\)
при падении
\(U=T_2+A_2\)
скорость падения будет меньше скорости бросания из-за совершения работы силами сопротивления среды.
Если интересуетесь аэродинамикой - рекомендую книгу "Аэродинамика" на моем сайте http://alexandr4784.narod.ru/fabrikant.html
\(g=\gamma\frac{M}{(R+h)^2}\)
Я так понимаю, по этой формуле можно будет решить мою задачу? А куда тогда подставлять 1000 кГ, которые даны в задаче? Дело в том, что из школьной программы я помню все эти формулы. Сейчас решил систематизировать свои знания и прочесть 3 тома Ландсберга (учебник элементарной физики). В теме кинематики, была подтема "масса и вес" и приведена всего одна формула. Все задачи решил кроме этой одной. Если решение задачи только такое, то автор книги не мог дать эту задачу к данной теме. Возможно есть другие способы решения?
До аэродинамики я пока еще не дошел.
#21955 celdrik :\(g=\gamma\frac{M}{(R+h)^2}\)
Я так понимаю, по этой формуле можно будет решить мою задачу? А куда тогда подставлять 1000 кГ, которые даны в задаче?
Правильно понимаешь. А подставишь во второе действие, когда будешь находить разницу.
Сначала найдёшь g1 на высоте 22 км, потом Р1, а потом Р-Р1.
Если ни то, ни другое, ни третье не помогает, прочтите, наконец инструкцию.
Спасибо за подсказку, но поскольку с точным описанием и применением этой формулы еще не знаком, решить задачу не могу. Во-первых, g это ускорение свободного падения? Чтобы найти вес тела мне нужна масса, а откуда ее взять?
Надеюсь по ходу чтения учебника столкнусь с Вашей формулой.
Возник такой вопрос. Если парашютист, масса которого 70 кг, опускается с постоянной скоростью, то сила сопротивления воздуха будет 70 кГ. У меня вопрос касающийся единиц. Исходя из задачи получается, что 1 кг это и есть 1 кГ? Ведь в кг мы измеряем массу, а силу в кГ. Но сила измеряется еще и в Н. 1 Н = 1кг*(1м/cек в кв.). А 1 кГ=9,8 Н.
Тебе не повезло. Ты взял учебник, который был написан до принятия системы СИ в 1963 году. Скорей всего он написан применительно к системе МКС (МКS) (метр, килограмм, секунда) и с тех пор не редактировался.
Сейчас сила измеряется в ньютонах и перевод (1кГ=9,8 Н).
Если ни то, ни другое, ни третье не помогает, прочтите, наконец инструкцию.
Решаю задачу по силе трения.
Дано:
Ящик весом 30 кГ покоится. Чтобы его сдвинуть с места нужна сила 20 кГ. Чтобы затем его двигать с пост. скоростью нужна сила 10 кГ. С каким ускорением будет двигаться ящик, если, после того, как он сдвинется с места, продолжать действовать на него с силой, равной максимальной силе трения покоя (то есть я так понимаю речь идет о 20 кГ)
Решение:
F=ma, a=F/m
F=20кГ=20*980 000=19600 000 дин= 19600 000 г*(см/сек в кв)= 19600 кг*(см/сек в кв)
a=19600/30=653 см/сек в кв = 6,53 м/сек в кв
Правильный ответ 3.3 м/сек в кв. То есть мой ответ надо разделить еще на 2. Можете сказать, в чем у меня ошибка? Спасибо.
Добавлено спустя 5 минут
Лаборант, cпасибо большое, теперь все ясно. Это система МКГСС. Какое тогда будет сопротивление воздуха в моей задаче? А можно ли кг или г перевести в Ньютоны?
отредактировал(а) celdrik: 2015-07-11 15:18 GMT
МКГСС это техническая система единиц (метр, килограмм-сила, секунда).
Твоя ошибка в том, что сила в 20 кГ идёт на преодоление сил трения, а остаток идёт на придание телу ускорения.
Можно переводить силу выраженную в граммах или килограммах, в ньютоны. Но если ответ дан в старой системе и ты решаешь для себя, то можно оставить.
Но пора привыкать к СИ.
Если ни то, ни другое, ни третье не помогает, прочтите, наконец инструкцию.
Может мне тогда надо брать 10 кГ? Ведь 10 кГ уходит на преодоление силы трения и тогда тело движется с пост. скоростью. А если добавить еще силы в 10 кГ, тогда будет ускорение? Тогда и ответ будет правильным.
#21962 Лаборант :.Можно переводить силу выраженную в граммах или килограммах, в ньютоны.
Как?
3361 сообщенийhttp://alexandr4784.narod.ru/
Откуда: Псков
Кто: книгоиздательство
Ответ в два раза больший потому, что для поддержания постоянной скорости надо 10 кг силы, прикладываете 20 кг силы, значит на создание ускорения идет 20-10=10 кг силы. Вот и будет вдвое меньшее ускорение.
Iskander, да, спасибо, я понял.
Добавлено спустя 9 минут
#21959 celdrik :Возник такой вопрос. Если парашютист, масса которого 70 кг, опускается с постоянной скоростью, то сила сопротивления воздуха будет 70 кГ.
Возвращаюсь к своему вопросу. Если взять систему СИ, то какой будет ответ?
Ведь чем больше скорость парашютиста, тем больше сопротивление воздуха. Парашютист будет падать с постоянной скорость, когда его вес будет равен силе сопротивления воздуха. Но как тогда массу в кг перевести в силу в Ньютонах?
Добавлено спустя 2 часа(ов) 5 минут
Все, в задаче этой разобрался.
f=mg=70*9,8= 686 кг*(м/сек в кв) или 686Н.
1кГ=9,8Н, докажу
1кГ = 980 000 г*(см/сек в кв) или 9,8 кг*(м/сек в кв)
Ответ у меня 686 кг*(м/сек в кв), исходя из чего
составляю пропорцию:
1кГ-------9,8 кг*(м/сек в кв)
xкГ------- 686 кг*(м/сек в кв)
x=70кГ
Добавлено спустя 2 часа(ов) 35 минут
Вот такая задача. Движение равномерно-ускоренное. Капельница дала 18 капель в 10 сек. Какое ускорение этой капельницы.
Поскольку после каждой капли путь увеличивается в двое, то
x-весь путь
x/34- путь после первой капли
x/2-путь после последней капли
t=10/18=0,55 сек- время после каждой капли
a=V/t
a=(x/2-x/34)/0.55 и все это поделить на 10 будет 0.085x
в итоге так весь путь и не найти..
отредактировал(а) celdrik: 2015-07-11 23:08 GMT
#21965 celdrik :Вот такая задача. Движение равномерно-ускоренное. Капельница дала 18 капель в 10 сек. Какое ускорение этой капельницы.
Поскольку после каждой капли путь увеличивается в двое, то
x-весь путь
x/34- путь после первой капли
x/2-путь после последней капли
t=10/18=0,55 сек- время после каждой капли
a=V/t
a=(x/2-x/34)/0.55 и все это поделить на 10 будет 0.085x
в итоге так весь путь и не найти..
Кто-нибудь поможет с этой задачей?
#21978 celdrik :Кто-нибудь поможет с этой задачей?
Что ты валишь всё в одну кучу? Новая задача, заведи новую тему.
И где по условию сказано, как капельница движется (горизонтально, вертикально, под углом)?
Напиши дословное условие задачи.
Если ни то, ни другое, ни третье не помогает, прочтите, наконец инструкцию.
3361 сообщенийhttp://alexandr4784.narod.ru/
Откуда: Псков
Кто: книгоиздательство
Пусть движение начинается с момента падения первой капли, тогда в момент падения 18 капли капельница отметит \(N=n-1=17\) отрезков
\(T=10\) с
\(n=18\) капель
\(t=\frac{T}{N}\)
пройденный капельницей путь
\(S=\frac{aT^2}{2}\)
Скорость капельницы в конце пути
\(V=aT\)
Если будем теперь искать путь как сумму путей между каплями, мы придем к равенству, содержащему в числителе ускорение и оно сократиться. В данной задаче чего то не хватает. Или я ее не понимаю.
#21979 Лаборант :Что ты валишь всё в одну кучу? Новая задача, заведи новую тему.
Поскольку вопросов у меня много, лучше я буду задавать их все здесь, иначе придется создавать слишком много тем
Что касается задачи. Приношу извинения. Потратил уйму времени на нее, пока не нашел в самом тексте темы, что капельница увеличивает путь на 8 см после каждой капли, то есть: 4 cм, 12 см, 20 см и т.д. Глупо было конечно не написать эти данные в самой задаче. Хорошо Iskander Вы догадались, что в задаче чего то не хватает.
3361 сообщенийhttp://alexandr4784.narod.ru/
Откуда: Псков
Кто: книгоиздательство
:Ждем решения.
n=18
t=10 сек
s=1296 м (исходя из того, что после каждой капли путь увеличивался на 8 метров)
a-?
a=2h/t2
a=2*1296/100 = 25.9