На концах нити, перекинутой через неподвижный блок, подвешены тела разной массы. Под действием силы тяжести каждый из грузов проходит путь s=2 м за время t=2 с после начала движения. Какова масса меньшего груза m1, если масса большего груза m2=1,1 кг, а ускорение свободного падения g=10 м/с2?
Физика 7 класс Законы Ньютона физика 7 класс задача на блок масса груза сила тяжести ускорение свободного падения движение тел нить и блок механика физические задачи масса меньшего груза Новый
Для решения этой задачи нам необходимо использовать законы физики, в частности, законы движения и второй закон Ньютона. Мы знаем, что нить перекинута через неподвижный блок, и на концах нити висят два груза с различными массами: больший груз m2 и меньший груз m1.
Шаг 1: Определение ускорения системы
Сначала найдем ускорение системы. Мы знаем, что путь s = 2 м, а время t = 2 с. Мы можем использовать формулу для определения ускорения:
a = 2s / t²
Подставим известные значения:
Теперь подставим в формулу:
a = 2 * 2 / (2 * 2) = 2 / 2 = 1 м/с².
Шаг 2: Применение второго закона Ньютона
Теперь применим второй закон Ньютона к системе. Для большего груза m2, который падает, у нас есть:
F2 = m2 * g - T = m2 * a,
где T - сила натяжения нити.
Для меньшего груза m1, который поднимается, у нас есть:
T - m1 * g = m1 * a.
Шаг 3: Запись уравнений
Теперь запишем оба уравнения:
Шаг 4: Подстановка значений
Подставляем известные значения для m2 и g:
Теперь подставим в первое уравнение:
1.1 * 10 - T = 1.1 * 1
11 - T = 1.1
Тогда T = 11 - 1.1 = 9.9 Н.
Теперь подставим T во второе уравнение:
9.9 - m1 * 10 = m1 * 1.
Перепишем это уравнение:
9.9 = m1 * 10 + m1 * 1.
Это можно упростить:
9.9 = m1 * 11.
Шаг 5: Найдем массу m1
Теперь найдем массу m1:
m1 = 9.9 / 11.
Подсчитаем:
m1 ≈ 0.9 кг.
Ответ: Масса меньшего груза m1 составляет примерно 0.9 кг.