Какое ускорение имеет тело массой m1 (100г), скользящее без трения по горизонтальной поверхности, под воздействием груза массой m2 (300г), связанного с ним нерастяжимой и невесомой нитью, перекинутой через неподвижный блок?
Подробный ответ:
Конечно, давайте разберемся с этой задачей.
У нас есть тело массой m1 = 100 г (0,1 кг), которое скользит без трения по горизонтальной поверхности. Над телом подвешен груз массой m2 = 300 г (0,3 кг), который связан с телом нерастяжимой и невесомой нитью, перекинутой через неподвижный блок. Мы хотим найти ускорение, с которым движется тело массой m1.
Для решения этой задачи мы можем использовать второй закон Ньютона, который гласит, что сила, действующая на тело, равна произведению его массы на ускорение:
F = m * a,
где F — сила, m — масса тела, a — ускорение.
В данном случае сила, действующая на тело массой m1, обусловлена грузом m2, который создает гравитационную силу. Гравитационная сила (сила тяжести) равна произведению массы тела на ускорение свободного падения g (около 9,8 м/с² на поверхности Земли).
F = m2 * g.
Теперь мы можем приравнять эту силу к произведению массы m1 на ускорение a:
m2 * g = m1 * a.
Теперь давайте решим уравнение относительно ускорения a:
a = (m2 * g) / m1,
где:
m1 = 0,1 кг (масса тела m1),
m2 = 0,3 кг (масса груза m2),
g = 9,8 м/с² (ускорение свободного падения).
Подставим значения:
a = (0,3 кг * 9,8 м/с²) / 0,1 кг = 29,4 м/с².
Итак, ускорение тела массой m1 равно 29,4 м/с².