Через блок перекинута нить, к обоим концам которой привязаны грузы массой М. К одному из этих грузов с второй нити снизу прикреплён груз массой т (см. рис. 11.1) 2. Чему должно быть равно отношение М/т, чтобы при движении системы сила натяжения нити, связывающей грузы с массами т и М, была в три раза меньше силы натяжения нити, перекинутой через блок?

2. Каково при этом ускорение грузов? Все нити невесомы и нерастяжимы. Трением и сопротивлением воздуха пренебречь

Через блок перекинута нить, к обоим концам которой привязаны грузы массой М. К одному из этих грузов

Показать ответ

Ответ:

dimasyashenkov3

28.02.2021 15:51

A) Закон всемирного тяготения, действующий на Земле, будет действовать и на Марсе, и на любой другой планете. Сила тяжести - это частный случай Закона всемирного тяготения:

Fт = m*g

Просто выражаем g из формулы и находим его, подставляя значения из таблицы:

g = F/m = 7,4/2 = 14,8/4 = ... = 3,7 м/с²

Б) В законе всемирного тяготения спрятано g:

$F = \frac{G*M*m}{R^2}$

Приравняем общий вид Закона к частному случаю, о котором говорили выше:

$F = F\\\frac{G*M*m}{R^2}=m*g | :m\\\frac{G*M}{R^2}=g$

Тогда выразим квадрат расстояния и найдём само расстояние:

$R^2=\frac{G*M}{g}= R=\sqrt{\frac{G*M}{g} }=\sqrt{\frac{6,67*10^{-11}*6,4*10^{23}}{3,7 }}=\sqrt{\frac{6,67*6,4*10^{12}}{3,7 }}= \\=10^6*\sqrt{\frac{6,67*6,4}{3,7} }=10^6*\sqrt{\frac{42,688}{3,7} } =10^6*\sqrt{11,53729...}= \\=10^6*3,39665... = 10^6*3.4 = 3400000$

Примерно 3 400 000 м или 3400 км.

В) Найдём через отношение g:

$g_1 = \frac{G*M}{R^2}\\g_2=\frac{G*M}{(2R)^2}=\frac{G*M}{4R^2}\\\frac{g_1}{g_2}= \frac{G*M}{R^2}: \frac{G*M}{4R^2}=\frac{G*M}{R^2}*\frac{4R^2}{G*M}=4$

В 4 раза меньше.

Г) Сила тяготения как и любая другая сила, действующая на тело, может являться равнодействующей из Второго закона Ньютона:

F = R = m*a

Чтобы избежать падения на планету, но быть в достаточно сильном поле её притяжения, необходимо двигаться вокруг планеты, по орбите, с определённой скоростью - первой космической. Движение по орбите - это движение по окружности, где причиной того, что тело двигается криволинейно (по окружности) является центростремительная сила, придающая телу центростремительное ускорение. Этой силой и является сила притяжения:

$F = R = m*a_c = m*\frac{v^2}{R}\\m*\frac{G*M}{R^2} =m*\frac{v^2}{R}|:m\\\frac{G*M}{R^2}=\frac{v^2}{R}|*R\\v^2=\frac{G*M}{R}=v=\sqrt{\frac{G*M}{R}}$

Или можно записать вот так:

$\frac{G*M}{R^2}=g=\frac{v^2}{R}\\v^2=g*R= v= \sqrt{g*R}$

Но мы возьмём первую формулу. Рассчитаем первую космическую у поверхности Марса:

$v = \sqrt{\frac{G*M}{R} }=\sqrt{\frac{6,67*10^{-11}*6,4*10^{23}}{3,3895*10^6} } =\sqrt{\frac{6,67*6,4*10^{12}}{3,3895*10^6} } = \\= \sqrt{\frac{42,688}{3,3895}*10^6 }= \sqrt{12,59418...}*10^3= 3,54882...*10^3=\\=3,5*10^3=3500$

3500 м/с или 3,5 км/с.

0,0(0 оценок)

Ответ:

evbarseguan

17.08.2020 16:48

Ну что, Татьяна, давай рассуждать логически. Ща сам тоже буду думать, пока пишу. По ходу скорость платформ из 9 км/ч переведём в 2,5 м/с.

Давай предположим, что сначала платформа двигалась вправо (в направлении на "+"), и если верно понимаю условие, выстрел был сделан в эту же сторону, то есть вправо, так?

Сначала посчитаем начальный импульс платформы со снарядом. Это будет p0 = (М+м)*v1. После того, как выстрел сделан, масса платформы стала без снаряда, то есть просто М; а снаряд унёс с неё импульс m*v2.

По закону сохранения импульса, новый импульс платформы станет p2 = p0 - m*v2. Соберём в кучку, будет p2 = (M+m)*v1 - m*v2. Расшифруем, будет p2 = M*v1 + m*v1 - m*v2. Подставим соотношение М/м = 200, и получим p2 = М*v1 + M/200*v1 - M/200*v2 = M * ( v1 + 1/200*v1 - 1/200*v2) = M * ( 2,5 + 1/200*2,5 - 1/200*800). У меня получилось M * (-1,4875). Внезапно знак стал минус, это означает, что платформа после выстрела поехала в обратную сторону. А её скорость равна как раз найденный импульс, делить на массу, то есть именно v = -1,4875 м/с.

Есть ответ на первый вопрос. Перейдём ко второму. Тут надо найти силу трения, а она равна весу платформы, умножить на коэфф.трения. Fтр = М * g * мю.

Итак, платформа поехала влево с начальной скоростью v, и на неё действует постоянная сила Fтр, значит движение имеет постоянное отрицательное ускорение а = Fтр / М = (М * g * мю ) / М = g * мю.

Остался последний шаг - подставляем в формулу "без времени" s = v^2 / (2 * a ) = (1,4875)^2 / (2 * g * мю ) = 1,4875^2 / (2*9,81*0,07) = 1,611 м. Точнее, если с учётом знака (платформа-то едет влево), то расстояние s = -1,611 м.

Ну, у меня так получилось. Проверь. Может где ошибся.

0,0(0 оценок)

Популярные вопросы: Физика