Когда тело массой 400 г подвешивают к динамометру и поднимают с ускорением, динамометр измеряет общую силу, которая действует на тело. Само по себе тело находится под воздействием силы тяжести, стремящейся тянуть его вниз, и силы, направленной вверх, которая создается для его подъема.
Вычисление силы
Сначала определим вес тела:
[ F_\text{грав} = m \cdot g ]
где:
- ( m = 0.4 ) кг (преобразовано из 400 г);
- ( g \approx 9.81 ) м/с² (ускорение свободного падения).
Подставляя значения, получаем вес тела:
[ F_\text{грав} = 0.4 \times 9.81 = 3.924 \text{ Н} ]
Следующим шагом определим результирующую силу, действующую на тело. Для этого мы используем второе уравнение Ньютона:
[ F_\text{итог} = m \cdot a ]
где ( a = 3 ) м/с² — ускорение подъема.
[ F_\text{итог} = 0.4 \times 3 = 1.2 \text{ Н} ]
Таким образом, сила, которую покажет динамометр, будет равна сумме этих сил (ввиду движения вверх):
[ F\text{динамометр} = F\text{грав} + F_\text{итог} = 3.924 + 1.2 = 5.124 \text{ Н} ]
Таким образом, динамометр покажет силу 5.124 Н, возникающую при подъеме тела с заданным ускорением.
Категория: Физика
Теги: механика, динамика, силы