Номер 251, страница 42 - гдз по физике 9 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Авторы: Марон А. Е., Марон Е. А., Позойский С. В.
Тип: Сборник вопросов и задач
Издательство: Просвещение
Год издания: 2022 - 2025
Цвет обложки: белый на синем фоне изображена телебашня
ISBN: 978-5-09-087199-0
Популярные ГДЗ в 9 классе
Невесомость. Законы движения и взаимодействия тел - номер 251, страница 42.
№251 (с. 42)
Условие. №251 (с. 42)
скриншот условия

251. С каким ускорением следует поднимать груз, чтобы его вес удвоился? С каким ускорением надо его опускать, чтобы вес уменьшился вдвое?
Решение. №251 (с. 42)
Дано:
$P_1 = 2 P_0$ (вес при подъеме)
$P_2 = \frac{1}{2} P_0$ (вес при опускании)
Найти:
$a_1$ - ускорение при подъеме
$a_2$ - ускорение при опускании
Решение:
Вес тела $P$ — это сила, с которой тело действует на опору или подвес. В состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения вес тела равен силе тяжести, действующей на него: $P_0 = mg$, где $m$ — масса тела, а $g$ — ускорение свободного падения.
При движении с ускорением вес тела изменяется.
С каким ускорением следует поднимать груз, чтобы его вес удвоился?
Когда груз поднимают с ускорением $a_1$, направленным вертикально вверх, на него действуют две силы: сила тяжести $F_{тяж} = mg$, направленная вниз, и сила реакции опоры $N$ (или сила натяжения подвеса), направленная вверх. Вес тела $P_1$ по определению равен силе реакции опоры: $P_1 = N$.
Запишем второй закон Ньютона для груза в проекции на вертикальную ось, направленную вверх:
$N - mg = ma_1$
Отсюда выразим силу реакции опоры $N$:
$N = mg + ma_1 = m(g + a_1)$
Так как $P_1 = N$, то $P_1 = m(g + a_1)$.
По условию задачи, вес должен удвоиться, то есть $P_1 = 2P_0 = 2mg$.
Приравняем два полученных выражения для $P_1$:
$m(g + a_1) = 2mg$
Сократим массу $m$ в обеих частях уравнения:
$g + a_1 = 2g$
Выразим ускорение $a_1$:
$a_1 = 2g - g = g$
Ответ: Чтобы вес груза удвоился, его следует поднимать с ускорением $a = g$, направленным вертикально вверх.
С каким ускорением надо его опускать, чтобы вес уменьшился вдвое?
Когда груз опускают с ускорением $a_2$, направленным вертикально вниз, силы, действующие на него, остаются теми же. Снова запишем второй закон Ньютона в проекции на вертикальную ось, направленную вверх (ускорение будет иметь отрицательную проекцию $-a_2$):
$N - mg = -ma_2$
Вес тела в этом случае $P_2 = N$. Выразим $N$:
$N = mg - ma_2 = m(g - a_2)$
Следовательно, $P_2 = m(g - a_2)$.
По условию, вес должен уменьшиться вдвое: $P_2 = \frac{1}{2} P_0 = \frac{1}{2} mg$.
Приравняем выражения для $P_2$:
$m(g - a_2) = \frac{1}{2} mg$
Сократим массу $m$:
$g - a_2 = \frac{1}{2} g$
Выразим ускорение $a_2$:
$a_2 = g - \frac{1}{2} g = \frac{1}{2} g$
Ответ: Чтобы вес груза уменьшился вдвое, его надо опускать с ускорением $a = g/2$, направленным вертикально вниз.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Мы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 9 класс, для упражнения номер 251 расположенного на странице 42 к сборнику вопросов и задач 2022 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 №251 (с. 42), авторов: Марон (Абрам Евсеевич), Марон (Евгений Абрамович), Позойский (Семён Вениаминович), ФГОС (старый) учебного пособия издательства Просвещение.