Question

Груз массой 100кг поднимают вертикально вверх с помощью троса. Ускорение груза направлено вверх и равно 2м/с^2. А) Чему равна и как направлена равнодействующая сил, приложеных к грузу? Б) Какие силы действуют на груз? Как они направлены и чему они равны? В) Во сколько раз вес груза при ускоренном подъёме больше силы тяжести?

Answer 1

A=Fs
F=ma
s=vt
v=at
A=ma²t²
A=100*2²*5²=100*4*25=100*100=10000 Дж

Answer 2

А) Для определения равнодействующей силы, действующей на груз, мы можем использовать второй закон Ньютона: $F = m \cdot a$, где $F$ - сила, $m$ - масса груза, $a$ - ускорение.

Подставляя даные в уравнение: $F = 100 \, \text{кг} \cdot 2 \, \text{м/с}^2 = 200 \, \text{Н}$.

Равнодействующая сила, действующая на груз, равна 200 Н и направлена вверх.

Б) На груз действуют следующие силы:

1. Сила тяжести ($F_{\text{тяж}}$) направлена вниз и равна $m \cdot g$, где $g$ - ускорение свободного падения, примерно равное 9,8 м/с² на поверхности Земли. $F_{\text{тяж}} = 100 \, \text{кг} \cdot 9,8 \, \text{м/с}^2 = 980 \, \text{Н}$.

2. Равнодействующая поддерживающей силы ($F_{\text{подд}}$) направлена вверх и равна $F_{\text{подд}} = F_{\text{тяж}} + F$, где $F$ - равнодействующая сила, приложенная к грузу.

Из предыдущего ответа $F = 200 \, \text{Н}$, поэтому $F_{\text{подд}} = 980 \, \text{Н} + 200 \, \text{Н} = 1180 \, \text{Н}$.

В) Для сравнения веса груза ($F_{\text{тяж}}$) и равнодействующей силы ($F_{\text{подд}}$), нужно разделить одну на другую: $\frac{F_{\text{подд}}}{F_{\text{тяж}}} = \frac{1180 \, \text{Н}}{980 \, \text{Н}} \approx 1.20$.

Вес груза при ускоренном подъёме больше силы тяжести примерно в 1.20 раза.