Question

Поднимая краном груз наверх, скорость вертикального перемещения груза уменьшают с 9.9 м/с до состояния покоя в течение 9 секунд. Каков модуль ускорения движения груза? a= мс2. Куда направлено ускорение груза? 1 Горизонтально в сторону от крана 2 Вертикально вниз 3 Вертикально вверх 4 Горизонтально в сторону крана Каким весом обладает груз в этом случае? 1 Груз обладает повышенным весом 2 Груз обладает таким же весом, как в состоянии покоя 3 Груз находится в состоянии невесомости 4 Груз обладает пониженным весом

Answer 1

Дано:

υ0 = 9,9 м/с

υ = 0 м/с

t = 9 c

a, P - ?

Решение:

Ускорение найдём по формуле скорости:

υ = υ0 + а*t

Вектор скорости груза направлен вверх, а вектор ускорения - вниз, т.к. на груз действует равнодействующая сил, замедляющая его (по Второму закону Ньютона именно она сообщает грузу ускорение). Положительное направление примем то, которое "вверх", тогда:

υ = υ0 + (-а)*t = υ0 - а*t, т.к. υ = 0, то

υ0 = а*t => a = υ0/t = 9,9/9 = 1,1 м/с²

Ускорение направлено вертикально вниз.

На груз действуют силы:

Сила тяжести mg (направлена вниз)

Сила натяжения тросов крана Т (направлена вверх)

Равнодействующая сил ma (направлена вниз)

По Третьему закону Ньютона груз действует на троса с той же по модулю силой, что и те - на него. Это вес Р. Положительным направлением примем то, которое "вниз". Тогда уравнение динамики для груза:

mg - T = ma, т.к. Т = Р, то

mg - Р = ma

Р = mg - ma = m*(g - a)

В состоянии покоя или равномерного движения вес тел равен силе тяжести этих тел:

Р = mg

И т.к. множитель (g - a) меньше множителя g, то m*(g - a) < mg

То есть, груз обладает пониженным весом.

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать уравнение движения, которое связывает скорость, ускорение и время: v = u + at, где v - конечная скорость (в данном случае 0, так как груз достиг состояния покоя), u - начальная скорость (9.9 м/с), a - ускорение, t - время (9 секунд).

Используя это уравнение, мы можем найти ускорение a:

0 = 9.9 + a * 9

a * 9 = -9.9

a = -9.9 / 9

a = -1.1 м/с²

Таким образом, модуль ускорения движения груза составляет 1.1 м/с², а поскольку ускорение отрицательное, то направлено оно вертикально вниз (ответ 2).

Что касается веса груза, то в данном случае груз обладает таким же весом, как и в состоянии покоя (ответ 2).