Какова степень превышения силы тяжести, действующей на тело, над силой сопротивления, создаваемой платформой, если тело находится на платформе, которая движется вертикально вниз с постоянным ускорением 7,5 м/с?

Физика Колледж Законы Ньютона сила тяжести сила сопротивления платформа вертикальное движение постоянное ускорение физика 12 класс Новый

Чтобы решить эту задачу, давайте сначала разберемся с понятиями, которые нам нужны. У нас есть тело, которое находится на платформе, движущейся вертикально вниз с постоянным ускорением. Нам нужно выяснить, какова степень превышения силы тяжести над силой сопротивления, создаваемой платформой.

Шаг 1: Определим силы, действующие на тело.

• Сила тяжести (Fт) действует вниз и рассчитывается по формуле: Fт = m * g, где m - масса тела, g - ускорение свободного падения (примерно 9,81 м/с²).
• Сила нормальной реакции (Fн) от платформы действует вверх. Эта сила будет равна силе сопротивления, создаваемой платформой.

Шаг 2: Учитываем ускорение платформы.

Поскольку платформа движется вниз с ускорением 7,5 м/с², это означает, что на тело действует не только сила тяжести, но и инерция, связанная с движением платформы.

Шаг 3: Применим второй закон Ньютона.

Согласно второму закону Ньютона, сумма всех сил, действующих на тело, равна массе тела, умноженной на его ускорение:

F = m * a.

В данном случае, поскольку платформа движется вниз, мы можем записать:

Fт - Fн = m * (-a),

где a - ускорение платформы (7,5 м/с²).

Шаг 4: Подставим известные значения.

Подставим Fт и Fн в уравнение:

m * g - Fн = -m * 7,5.

Теперь, выразим Fн:

Fн = m * g + m * 7,5.

Таким образом, Fн = m * (g + 7,5).

Шаг 5: Найдем степень превышения.

Теперь, чтобы найти степень превышения силы тяжести над силой сопротивления, мы можем рассмотреть отношение:

Степень превышения = Fт / Fн.

Подставим значения:

Степень превышения = (m * g) / (m * (g + 7,5)).

Сократим массу m:

Степень превышения = g / (g + 7,5).

Шаг 6: Подставим значение g.

g ≈ 9,81 м/с², тогда:

Степень превышения = 9,81 / (9,81 + 7,5) = 9,81 / 17,31.

Шаг 7: Рассчитаем результат.

Приблизительно:

Степень превышения ≈ 0,567.

Таким образом, сила тяжести превышает силу сопротивления, создаваемую платформой, примерно на 56,7%.