Номер 294, страница 46 - 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
Сила упругости. Законы движения и взаимодействия тел - номер 294, страница 46.
№294 (с. 46)
Условие. №294 (с. 46)
скриншот условия


294. Два бруска, связанные между собой нитью, подвешены, как показано на рисунке 55. Какую силу $\vec{F}$ нужно приложить к верхней нити, чтобы: а) оба бруска покоились; б) бруски двигались вверх с ускорением $1,2\ м/с^2$; в) бруски двигались вниз с ускорением $1,2\ м/с^2$?
Рис. 55
Решение. №294 (с. 46)
Дано:
Масса верхнего бруска, $m_1 = 2 \text{ кг}$
Масса нижнего бруска, $m_2 = 4 \text{ кг}$
Ускорение в случае б), $a_б = 1,2 \text{ м/с²}$
Ускорение в случае в), $a_в = 1,2 \text{ м/с²}$
Ускорение свободного падения, $g \approx 9,8 \text{ м/с²}$
Найти:
$F_а - ?$
$F_б - ?$
$F_в - ?$
Решение:
Для решения задачи рассмотрим оба бруска как единую систему. Общая масса системы равна сумме масс брусков: $M = m_1 + m_2 = 2 \text{ кг} + 4 \text{ кг} = 6 \text{ кг}$.
На эту систему действуют две внешние силы по вертикали: приложенная сила $\vec{F}$, направленная вверх, и суммарная сила тяжести $M\vec{g}$, направленная вниз.
Согласно второму закону Ньютона, равнодействующая всех сил, приложенных к системе, равна произведению массы системы на её ускорение: $\vec{F} + M\vec{g} = M\vec{a}$
Направим ось координат OY вертикально вверх. Тогда проекция уравнения на эту ось примет вид: $F - Mg = Ma_y$, где $a_y$ — проекция ускорения системы на ось OY.
Выразим из этого уравнения силу $F$: $F = Mg + Ma_y = M(g + a_y)$
Теперь решим задачу для каждого из трёх случаев.
а) оба бруска покоились
Если бруски покоятся, их ускорение равно нулю, $a = 0$. Следовательно, проекция ускорения на ось OY также равна нулю, $a_y = 0$.
Подставим это значение в нашу формулу: $F_а = M(g + 0) = Mg$
Рассчитаем значение силы: $F_а = 6 \text{ кг} \cdot 9,8 \text{ м/с²} = 58,8 \text{ Н}$
Ответ: $58,8 \text{ Н}$.
б) бруски двигались вверх с ускорением 1,2 м/с²
В этом случае ускорение направлено вверх, поэтому его проекция на ось OY положительна: $a_y = a_б = 1,2 \text{ м/с²}$.
Подставим значения в общую формулу для силы: $F_б = M(g + a_б)$
Рассчитаем значение силы: $F_б = 6 \text{ кг} \cdot (9,8 \text{ м/с²} + 1,2 \text{ м/с²}) = 6 \text{ кг} \cdot 11 \text{ м/с²} = 66 \text{ Н}$
Ответ: $66 \text{ Н}$.
в) бруски двигались вниз с ускорением 1,2 м/с²
В этом случае ускорение направлено вниз, поэтому его проекция на ось OY отрицательна: $a_y = -a_в = -1,2 \text{ м/с²}$.
Подставим значения в общую формулу для силы: $F_в = M(g + a_y) = M(g - a_в)$
Рассчитаем значение силы: $F_в = 6 \text{ кг} \cdot (9,8 \text{ м/с²} - 1,2 \text{ м/с²}) = 6 \text{ кг} \cdot 8,6 \text{ м/с²} = 51,6 \text{ Н}$
Ответ: $51,6 \text{ Н}$.
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 294 расположенного на странице 46 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 №294 (с. 46), авторов: Марон (Абрам Евсеевич), Марон (Евгений Абрамович), Позойский (Семён Вениаминович), ФГОС (старый) учебного пособия издательства Просвещение.