Номер 321, страница 52 - 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 трения. Законы движения и взаимодействия тел - номер 321, страница 52.
№321 (с. 52)
Условие. №321 (с. 52)
скриншот условия


321. Два груза массами $m_1 = 200$ г и $m_2 = 300$ г связаны нитью и лежат на горизонтальной поверхности стола. С каким ускорением будет двигаться система, если к грузам приложить силы $\vec{F_1} = 1,5$ Н и $\vec{F_2} = 1$ Н (рис. 68)? Коэффициент трения $\mu = 0,05$.
Рис. 68
Решение. №321 (с. 52)
Дано:
$m_1 = 200 \text{ г}$
$m_2 = 300 \text{ г}$
$F_1 = 1,5 \text{ Н}$
$F_2 = 1 \text{ Н}$
$\mu = 0,05$
$m_1 = 200 \text{ г} = 0,2 \text{ кг}$
$m_2 = 300 \text{ г} = 0,3 \text{ кг}$
Найти:
$a$
Решение:
Рассмотрим систему из двух грузов как единое целое. На систему действуют внешние горизонтальные силы $F_1$ и $F_2$, направленные в противоположные стороны, и силы трения, препятствующие движению. Так как грузы связаны нитью, они движутся с одинаковым ускорением $a$.
Сравним внешние силы: $F_1 = 1,5 \text{ Н}$ и $F_2 = 1 \text{ Н}$. Поскольку $F_1 > F_2$, система будет двигаться влево, в направлении действия силы $F_1$. Силы трения скольжения $F_{тр1}$ и $F_{тр2}$ будут направлены вправо, против направления движения.
Запишем второй закон Ньютона для системы в целом в проекции на горизонтальную ось. Направим ось $Ox$ влево, по направлению движения:
$(m_1 + m_2)a = F_1 - F_2 - F_{тр1} - F_{тр2}$
Силы трения скольжения, действующие на каждый груз, определяются по формулам:
$F_{тр1} = \mu N_1 = \mu m_1 g$
$F_{тр2} = \mu N_2 = \mu m_2 g$
Здесь $N_1$ и $N_2$ – силы нормальной реакции опоры. Поскольку поверхность горизонтальная, $N_1 = m_1 g$ и $N_2 = m_2 g$. Ускорение свободного падения примем равным $g \approx 10 \text{ м/с}^2$.
Подставим выражения для сил трения в уравнение второго закона Ньютона:
$(m_1 + m_2)a = F_1 - F_2 - \mu m_1 g - \mu m_2 g$
$(m_1 + m_2)a = F_1 - F_2 - \mu g (m_1 + m_2)$
Выразим ускорение $a$ из этого уравнения:
$a = \frac{F_1 - F_2 - \mu g (m_1 + m_2)}{m_1 + m_2}$
Подставим числовые значения:
$m_1 + m_2 = 0,2 \text{ кг} + 0,3 \text{ кг} = 0,5 \text{ кг}$
$a = \frac{1,5 \text{ Н} - 1 \text{ Н} - 0,05 \cdot 10 \text{ м/с}^2 \cdot (0,5 \text{ кг})}{0,5 \text{ кг}}$
$a = \frac{0,5 \text{ Н} - 0,5 \text{ м/с}^2 \cdot 0,5 \text{ кг}}{0,5 \text{ кг}}$
$a = \frac{0,5 \text{ Н} - 0,25 \text{ Н}}{0,5 \text{ кг}}$
$a = \frac{0,25 \text{ Н}}{0,5 \text{ кг}} = 0,5 \text{ м/с}^2$
Ответ:
Ускорение системы равно $0,5 \text{ м/с}^2$.
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 321 расположенного на странице 52 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 №321 (с. 52), авторов: Марон (Абрам Евсеевич), Марон (Евгений Абрамович), Позойский (Семён Вениаминович), ФГОС (старый) учебного пособия издательства Просвещение.