Вопрос школьника
На нити можно поднимать груз вертикально вверх. Какую силу (рис. 149) необходимо приложить к нити, чтобы груз поднимался: а) равномерно; б) с ускорением 2 м/с2? Масса груза 2 кг
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо использовать законы Ньютона и уравнения движения.
а) Равномерное движение означает, что груз движется с постоянной скоростью. Следовательно, сумма всех сил, действующих на груз, должна быть равна нулю. Так как груз поднимается вертикально вверх, то сила тяжести направлена вниз и равна m*g, где m — масса груза, g — ускорение свободного падения. Следовательно, чтобы груз поднимался равномерно, необходимо приложить силу, равную силе тяжести, то есть F = m*g = 2 кг * 9,8 м/с^2 = 19,6 Н.
б) Для определения силы, необходимой для подъема груза с ускорением 2 м/с^2, необходимо использовать уравнение движения: F — m*g = m*a, где F — искомая сила, m — масса груза, g — ускорение свободного падения, a — ускорение груза. Подставляя известные значения, получаем: F — 2 кг * 9,8 м/с^2 = 2 кг * 2 м/с^2, откуда F = 2 кг * (2 м/с^2 + 9,8 м/с^2) = 22,8 Н.
Таким образом, чтобы поднять груз массой 2 кг с ускорением 2 м/с^2, необходимо приложить силу 22,8 Н.
