Номер 2, страница 112 - гдз по физике 10 класс учебник Касьянов

Авторы: Касьянов В. А.
Тип: Учебник
Издательство: Просвещение
Год издания: 2021 - 2025
Уровень обучения: углублённый
Цвет обложки: белый самолет и молнии изображены
ISBN: 978-5-09-103621-3
Популярные ГДЗ в 10 классе
Задачи. Параграф 25. Применение законов Ньютона. 3. Динамика материальной точки. Механика - номер 2, страница 112.
№2 (с. 112)
Условие. №2 (с. 112)
скриншот условия

2. Вагон массой $\text{m}$ соединён с электровозом массой $\text{M}$ пружиной жёсткостью $\text{k}$. Найдите ускорение состава, если на электровоз действует тормозящая сила $\text{F}$. Определите сжатие пружины.
Решение. №2 (с. 112)
Дано:
Масса вагона: $m$
Масса электровоза: $M$
Жёсткость пружины: $k$
Тормозящая сила: $F$
Найти:
Ускорение состава: $a - ?$
Сжатие пружины: $x - ?$
Решение:
Найдите ускорение состава, если на электровоз действует тормозящая сила F.
Рассмотрим систему, состоящую из электровоза и вагона, как единое целое. Общая масса системы равна $M_{общ} = M + m$. На систему действует внешняя тормозящая сила $F$, направленная против движения. Согласно второму закону Ньютона, равнодействующая внешних сил равна произведению массы системы на её ускорение:
$\vec{F}_{net} = M_{общ} \cdot \vec{a}$
В проекции на ось, направленную вдоль движения, единственной внешней силой является тормозящая сила, поэтому уравнение примет вид:
$F = (M + m) \cdot a$
Отсюда находим модуль ускорения (замедления) состава:
$a = \frac{F}{M + m}$
Вектор ускорения направлен в сторону, противоположную вектору скорости.
Ответ: $a = \frac{F}{M+m}$
Определите сжатие пружины.
Чтобы найти сжатие пружины, рассмотрим силы, действующие на вагон массой $m$. Вагон движется с таким же ускорением $a$, как и весь состав. Сила, которая сообщает вагону это ускорение, — это сила упругости $F_{упр}$ со стороны сжатой пружины. Запишем второй закон Ньютона для вагона:
$F_{упр} = m \cdot a$
Согласно закону Гука, сила упругости связана со сжатием пружины $x$ и её жёсткостью $k$ соотношением:
$F_{упр} = k \cdot x$
Приравняем правые части двух выражений для силы упругости:
$k \cdot x = m \cdot a$
Теперь подставим в это уравнение выражение для ускорения $a$, найденное в предыдущем пункте:
$k \cdot x = m \cdot \frac{F}{M+m}$
Из этого уравнения выразим величину сжатия пружины $x$:
$x = \frac{mF}{k(M+m)}$
Ответ: $x = \frac{mF}{k(M+m)}$
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10 класс, для упражнения номер 2 расположенного на странице 112 к учебнику 2021 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №2 (с. 112), автора: Касьянов (Валерий Алексеевич), ФГОС (старый) углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.