На концах нити, перекинутой через блок, висят тела массой по 240 г каждое. Какой дополнительный груз нужно положить на одно из тел, чтобы каждое из них прошло за 4 секунды путь, равный 160 см? При этом нить считаем невесомой и нерастяжимой, а блок - невесомым.

Физика 10 класс Динамика физика задача по физике движение тел блоки и нити масса тел ускорение закон Ньютона механика расчет массы кинематика Новый

Давайте разберем задачу шаг за шагом.

Дано:

• Масса каждого тела (m) = 240 г = 0.24 кг
• Путь (S) = 160 см = 1.6 м
• Время (t) = 4 с

Найдем ускорение:

Используем формулу для перемещения при равномерном ускорении:

S = (a * t^2) / 2, где S - путь, a - ускорение, t - время.

Подставим известные значения:

1. 1.6 = (a * 4^2) / 2
2. 1.6 = (a * 16) / 2
3. 1.6 = 8a

Теперь найдем ускорение:

1. a = 1.6 / 8
2. a = 0.2 м/с²

Теперь найдем силу, действующую на систему:

Сила, действующая на тела, будет равна разнице между силой тяжести одного из тел и силой, необходимой для создания ускорения:

Сила тяжести одного тела:

F1 = m * g = 0.24 кг * 9.8 м/с² = 2.352 Н.

Сила, необходимая для создания ускорения:

F2 = m * a = 0.24 кг * 0.2 м/с² = 0.048 Н.

Теперь найдем, какую силу нужно добавить:

Пусть дополнительная масса, которую мы добавим, равна M. Тогда сила тяжести этой массы будет равна:

F3 = M * g = M * 9.8 м/с².

Для равновесия системы (чтобы тела двигались с ускорением a), должно выполняться условие:

F1 - F3 = F2.

Подставим значения:

1. 2.352 Н - (M * 9.8) = 0.048 Н
2. 2.304 Н = M * 9.8

Теперь найдем M:

1. M = 2.304 / 9.8
2. M ≈ 0.234 кг.

Ответ: Чтобы каждое тело прошло путь 160 см за 4 секунды, нужно добавить груз массой примерно 234 г на одно из тел.