Question

клеть массой 250 кг поднимается из Шахты прикладывая силу 3 кн Определите равнодействующую сил изобразите её В выбранном вами масштабе​

Answer 1

Ответ:

Модуль вектора равнодействующей силы равен 500 Н, вектор равнодействующей направлен вверх.

Рисунок прилагается.

Объяснение:

Найти равнодействующую сил, действующих на поднимающуюся под действием силы 3 кН клеть. Изобразить ее в выбранном масштабе.

Дано:
Fп = 3 кН = 3000 Н;
m = 250 кг.

Найти: Fп

Решение.

1) На тело, поднимающееся вертикально вверх действуют две силы:
- подъемная сила (Fп = 3000 Н), направленная вверх

- и сила тяжести (Fт = mg), направленная вниз.

Найдем, силу тяжести:
Fт = mg = 250 кг · 10 Н/кг = 2 500 Н.

2) Выберем вертикальную ось координат (y), направим ее положительное направление вверх.
Выберем начало отсчета - точку 0.

Отметим единичный отрезок  1 клетка = 1000 Н.

Нанесем шкалу на ось координат.

3) Изобразим действующие на клеть силы.

Подъемная сила, действующая на клеть, направлена вверх,
вектор  ее проекции совпадает с направлением координатной оси.

Изобразим вектор подъемной силы в масштабе оси координат (3000 Н равно трем делениям на оси y), направленным вверх.

Сила тяжести, действующая на клеть,  направлена вниз к поверхности Земли, вектор  ее проекции направлен противоположно положительному направлению координатной оси.

Изобразим вектор силы тяжести в масштабе оси координат (2500 Н равно 2,5 делениям на оси y), направленным вниз.

• Вектор равнодействующей сил, действующих на тело, равна вектору суммы всех этих сил.

4) Найдем равнодействующую силу.

В векторной форме:

F = Fп + Fт
$\displaystyle (\vec{F_{p}} = \vec{F_{n}} + \vec{F_{T}})$

В скалярной форме.
Так как силы противоположно направлены, то силу тяжести берем со знаком минус.

Fр = Fп - Fт = 3000 Н - 2500 Н = 500 Н.

Равнодействующая сила положительна, это значит, что ее направление совпадает с направление оси координат. Ее величина по модулю равна 500 Н.

Изобразим ее на чертеже.

Модуль вектора равнодействующей силы равен 500 Н, вектор равнодействующей направлен вверх.

Answer 2

Для определения равнодействующей силы, которая действует на клеть массой 250 кг при поднятии из шахты с использованием силы 3 кН (килоньютона), нужно учесть влияние гравитационной силы.

Гравитационная сила действует на клеть и зависит от её массы и ускорения свободного падения. Ускорение свободного падения на поверхности Земли примерно равно 9,81 м/с².

Гравитационная сила (F_grav) вычисляется по формуле:

F_grav = масса × ускорение свободного падения

F_grav = 250 кг × 9,81 м/с² ≈ 2452,5 Н (ньютонов)

Теперь, чтобы определить равнодействующую силу, мы можем использовать второй закон Ньютона, который гласит, что сумма всех сил, действующих на тело, равна произведению массы тела на его ускорение (F = m × a).

В данном случае клеть движется вверх с постоянной скоростью, поэтому её ускорение равно нулю. Следовательно, равнодействующая сила равна нулю. То есть, когда клеть поднимается с постоянной скоростью, сила, применяемая для поднятия, и гравитационная сила, действующая вниз, компенсируют друг друга, и нет ускорения.

Иллюстрировать это можно следующим образом (в данном примере, длина векторов не соответствует масштабу):

scssCopy code
  ↑  Равнодействующая сила (0 Н)
  |
  | 
  |
  |
  |
  |───────────────→  Сила подъема (3 кН)
  |
  |
  |
  |
  |───────────────→  Гравитационная сила (2452,5 Н)
  |
  |   
  |