Dynamika punktu materialnego Na stole przymocowano jedna za drugą masy m1=10 kg, m2=20kg, m3=30kg do masy M = 60 kg ( rysunek). Zaniedbując tarcie, wyznaczyć przyspieszenie układu oraz naprężenia wszystkich nici.

Dynamika punktu materialnego Na stole przymocowano jedna za drugą masy m1=10 kg, m2=20kg, m3=30kg do masy M = 60 kg ( rysunek). Zaniedbując tarcie, wyznaczyć przyspieszenie układu oraz naprężenia wszystkich nici.
Odpowiedź

[latex]Dane: \ m_1 =10 kg\ m_2 = 20 kg\ m_3 = 30 kg\ M = 60 kg\ g = 10 m/s^2[/latex] Przyda się najpierw dobry rysunek z rozrysowanymi siłami (w załączniku). Przy obliczaniu przyspieszenia układu siły naciągu nie są ważne ponieważ wszystkie się równoważą (jednokolorowe sił się równoważą). Jedyna siła, której nic nie równoważy to siła działająca na ciało M - siła grawitacji, to jest siła wypadkowa tego układu (bo pominęliśmy tarcie). Przyspieszenie układu oblicza się dzieląc siłę wypadkową przez masę całego układu: [latex]a = frac{F_w}{m_u} = frac{F_g}{m_u} = frac{Mg}{m_1+m_2+m_3+ M} = 5 m/s^2 [/latex] Na każde ciało działa ta jakaś siła wypadkowa, która podzielona przez jego masę da przyspieszenie, które obliczyliśmy. Obliczenie Naciągu 1: Do ciała o masie M są przyłożone dwie siły siła grawitacji i naciąg 1, siła wypadkowa równa się: [latex]F_w = F_g - N_1[/latex] Równa się też: [latex]F_w = Ma[/latex] Porównujemy i obliczmy naciąg 1: [latex]F_g - N = Ma \ Mg - N = Ma \ N = Mg - Ma = M(g -a) = 300 N [/latex] Obliczamy Naciąg 2: Analogicznie do naciągu 1 - do ciała m_1 przyłożone są dwie siły Naciąg 1 i Naciąg 2: [latex]F_w = N_1 - N_2 = m_1a \ N_2 = N_1 - m_1a = 250 N[/latex] Obliczamy Naciąg 3: Ponownie tym razem z ciałem m_2: [latex]F_w = N_2 - N_3 = m_2a\ N_3 = N_2 - m_2a = 150 N[/latex] Możemy sprawdzić, czy dobrze nam wyszło przy pomocy ciała m_3, którego siła wypadkową jest naciąg 3, czy jego przyspieszenie też byłoby równe 5? [latex]a = frac{N_3}{m_3} = 5 m/s^2 [/latex] Wszystko się zgadza :)

Dodaj swoją odpowiedź