Меню
Видеоучебник

Законы Ньютона

Урок 11. Решение задач по физике. Механика 7-11 класс.

В данном уроке мы рассмотрим решение трех задач с применением всех трех законов Ньютона, которые были им сформулированы в далеком 1687 году. Решение некоторых задач потребуют знания формул кинематики материальной точки.

Конспект урока "Законы Ньютона"

«Трудные задачи выполняем немедленно,

невозможные — чуть погодя»

Данная тема будет посвящена решению задач на законы Ньютона.

Задача 1. С помощью подъемного крана с ускорением 15 см/с2, направленным вертикально вверх, поднимается плита массой 1,5 т. Определите силу натяжения троса, удерживающего плиту.

ДАНО:

СИ

РЕШЕНИЕ:

Записываем II закон Ньютона в общем виде:

В проекция на ось Оу:

Тогда, сила натяжения троса:

Ответ: 15 кН.

Задача 2. Автомобиль, на зеркале заднего вида которого висит на нити брелок массой 0,1 кг,  начинает двигаться из состояния покоя и за первые 7 с своего движения проходит путь, длиной 75 м. Определите силу натяжения нити брелока в конце разгонного участка. Брелок относительно машины неподвижен.

ДАНО:

РЕШЕНИЕ:

Записываем II закон Ньютона в общем виде:

В проекция на ось Оx:

В проекция на ось Оу:

Из основного тригонометрического тождества:

Тогда

Запишем уравнение пути при равноускоренном движении

В проекциях на ось Ox:

Тогда

Сила натяжения нити

Ответ: 1 Н.

Задача 3. По железнодорожному полотну двигается военный поезд со скоростью 12 м/с. Во время движения в хвостовую часть поезда попадает снаряд, в результате чего происходит возгорание 1/3 состава. Машинистом было решено отцепить их на ходу. Через некоторое время скорость отцепленных вагонов уменьшилась в 2 раза. Зная, что сила тяги при разрыве состава не изменилась, определите скорость головной части поезда в этот момент. Считать, что сила трения пропорциональна силе тяжести и не зависит от скорости.

ДАНО:

РЕШЕНИЕ:

Так как до отцепки поезд двигался равномерно, то выполняется условие равновесия. Иными словами, равнодействующая всех сил, действующих на тело, должна равняться нулю

В проекциях на ось Ох:

Теперь воспользуемся тем условием, что сила трения не зависит от скорости. Тогда для отцепившейся части будем иметь:

Аналогично определяем значение действующей силы трения на головную часть поезда

Теперь более подробно рассмотрим отцепленную часть состава. И так, на нее действуют три силы: сила тяжести, сила реакции рельсов и сила трения

Второй закон Ньютона для отцепленной части поезда:

В проекциях на ось Ох:

Ускорение отцепленной части поезда:

Теперь перейдем к рассмотрению движения головной части поезда. И так, на нее действуют сила тяжести и сила реакции рельсов, сила тяги двигателя поезда и сила трения, препятствующая движению

На основании II закона Ньютона:

Кинематическое уравнение движения головной части:

Ответ: 15 м/с.

0
3967

Комментарии 0

Чтобы добавить комментарий зарегистрируйтесь или на сайт

Вы смотрели