Question

В вагоне, движущемся горизонтально и прямолинейно с ускорением а=2м/с , висит на шнуре груз массой m = 0,2 кг. Найти силу натяжения шнура и угол отклонения шнура от вертикали.

Answer 1

Дано:
a=2 м/с^2
m=0,2 кг
----------
Решение.
Заметим,что
a=const=2[м/с]{оно постоянно так как вагон движется горизонтально и прямолинейно,такое движение называют равноускоренным ,а значит подойдут все формулы такого движения}
Но это было так лирическое отступление теперь же приступим к решению
начнем с того ,что запишем второй закон Ньютона.
F=ma;
F-равнодействующая сила.
остальное тебе всяко известно.
В эту равнодействующую силу будут входить силы действующие на шнур в данном моменте времени.Вагон уже движется ,значит никаких толчков и прочего он не испытывает(о них не сказано в задаче,а сказано что он двигался горизонатально и прямолинейно)на нить действует сила натяжения ,направленная вверх и сила тяжести,направленная вниз больше ничего,тогда:
Fнат-Fтяж=ma
Fнат=ma+mg
Fнат=m(a+g)
Fнат=0,2(2+10)=2,4 (Н)
А угол отклонения от вертикали α где и вследствии чего он будет возникать? Груз висит просто на нити,так? Так.
Вагон движется как прямо с постоянным ускорением,да с постоянным ускорением,о каком либо изменении движения в задачи нам не сказано,а тот факт,что сила натяжения равна 2,4 Ньютона нам не играет никакой роли так как эта сила натяжения действует вверх и абсолютно никакой угол она не может образовывать

Answer 2

Для нахождения силы натяжения шнура и угла отклонения шнура от вертикали в данной задаче, мы можем использовать второй закон Ньютона, а также знания о гравитационной силе и ускорении.

Сначала найдем силу тяжести, действующую на груз:

F_г = m * g

где:

• m = 0.2 кг (масса груза)
• g = 9.81 м/с² (ускорение свободного падения)

F_г = 0.2 кг * 9.81 м/с² = 1.962 Н

Теперь рассмотрим груз в горизонтально движущемся вагоне. На груз действует сила инерции, равная массе груза умноженной на ускорение вагона:

F_ин = m * a

где:

• a = 2 м/с² (ускорение вагона)

F_ин = 0.2 кг * 2 м/с² = 0.4 Н

Теперь мы можем найти силу натяжения шнура. Сумма всех горизонтальных сил, действующих на груз, должна быть равна нулю, так как груз движется горизонтально с постоянной скоростью (не ускоряется вверх или вниз). Силы, действующие на груз в горизонтальном направлении, включают в себя силу натяжения и силу инерции:

F_натяжения - F_ин = 0

F_натяжения = F_ин F_натяжения = 0.4 Н

Теперь давайте найдем угол отклонения шнура от вертикали. Угол можно найти, используя тангенс угла отклонения:

tan(θ) = F_г / F_натяжения

θ = arctan(F_г / F_натяжения)

θ = arctan(1.962 Н / 0.4 Н)

θ ≈ arctan(4.905)

θ ≈ 78.5°

Итак, сила натяжения шнура составляет 0.4 Н, а угол отклонения шнура от вертикали составляет примерно 78.5 градусов.