ГДЗ Физика 7-9 классы сборник вопросов и задач к учебнику Перышкина автор Марон, Позойский

ГДЗ Физика 7-9 классы сборник вопросов и задач к учебнику Перышкина автор Марон, Позойский

авторы: , .
издательство: "Дрофа"

Раздел:

ГДЗ Физика 7-9 классы сборник вопросов и задач к учебнику Перышкина автор Марон. Движение тела под действием сил разной природы. Номер №1689

Мальчик вращает в горизонтальной плоскости три связанных верёвкой шара (рис. 266). Расстояние между шарами 1 м, масса каждого шара 0,1 кг. Чему равны силы натяжения всех трёх кусков верёвки, если шар 3 движется со скоростью 6 м/с? Какая из верёвок разорвётся в первую очередь, если вращение ускорить? Силой тяжести шаров пренебречь.
Задание рисунок 1
рис. 266

reshalka.com

ГДЗ Физика 7-9 классы сборник вопросов и задач к учебнику Перышкина автор Марон. Движение тела под действием сил разной природы. Номер №1689

Решение

Дано:
m 1 = m 2 = m = 0 , 1 кг;
l 1 = l 2 = l 3 = l = 1 м;
v 3 = 6 м/с.
Найти:
T 1 − ?
T 2 − ?
T 3 − ?
Решение:
Решение рисунок 1
Изобразим силы натяжения нити T 1 , T 2 , T 3 , действующие на шары.
Запишем второй закон Ньютона в векторной форме для каждого шара:
m а 1 = T 1 + T 2 ;
m а 2 = T 2 + T 3 ;
m а 3 = T 3 ;
Выберем ось X параллельно горизонтальной плоскости. Рассмотрим уравнения в проекции на горизонтальную ось:
Ось X:
m а 1 = T 1 T 2 ;
m а 2 = T 2 T 3 ;
m а 3 = T 3 ;
a ц = v 2 R ;
T 3 = m v 3 2 R 3 ;
R 3 = 3 l = 3 1 = 3 м;
T 3 = 0 , 1 6 2 3 = 1 , 2 Н;
Найдем период обращения 3−го шара.
T 3 = 2 π R 3 v 3 ;
T 3 = 2 3 , 14 3 6 = 3 , 14 с;
Так шары связаны одной веревкой, то период обращения одинаков для всех трех шаров.
T 1 = T 2 = T 3 ;
Найдем скорость движения 1−го и 2−го шаров:
R 2 = 2 l = 2 1 = 2 м;
R 1 = 1 l = 1 1 = 1 м;
v 2 = 2 π R 2 T ;
v 2 = 2 3 , 14 2 3 , 14 = 4 м/с;
v 2 = 2 3 , 14 1 3 , 14 = 2 м/с;
Надем силу натяжения 2−го куска верёвки:
T 2 = m а 2 + T 3 = m v 2 2 R 2 + T 3 ;
T 2 = 0 , 1 4 2 2 + 1 , 2 = 2 Н;
Надем силу натяжения 1−го куска верёвки:
T 1 = m а 1 + T 2 = m v 1 2 R 1 + T 2 ;
T 1 = 0 , 1 2 2 1 + 2 = 2 , 4 Н;
Ответ: 2,4 Н; 2 Н; 1,2 Н. Ели вращение ускорить,разорвётся в первую очередь 1−й кусок веревки, т.к. в нем сила натяжения больше.