В вагоне, движущемся горизонтально и прямолинейно с ускорением а = 2 м/с2, висит на шнуре груз массой m = 0,2 кг. Найти силу натяжения шну...
Условие:
В вагоне, движущемся горизонтально и прямолинейно с ускорением а = 2 м/с2, висит на шнуре груз массой m = 0,2 кг.
Найти силу натяжения шнура и угол отклонения шнура от вертикали.
Решение:
Для решения этой задачи мы можем использовать второй закон Ньютона, который гласит, что сумма всех сил, действующих на тело, равна произведению массы тела на его ускорение.
Сила натяжения шнура будет направлена вдоль него и будет равна силе тяжести груза, так как шнур натянут вертикально. Сила тяжести равна произведению массы груза на ускорение свободного падения g.
Fтяж = m * g
Угол отклонения шнура от вертикали можно найти, используя тангенс этого угла. Тангенс угла равен отношению силы натяжения шнура к силе тяжести.
tg(θ) = Fтяж / Fтяж
tg(θ) = Fтяж / (m * g)
tg(θ) = Fтяж / (m * g)
θ = arctg(Fтяж / (m * g))
Теперь мы можем подставить значения в формулы и решить задачу. Пусть ускорение свободного падения g равно 9,8 м/с^2.
Fтяж = 0,2 кг * 9,8 м/с^2 = 1,96 Н
θ = arctg(1,96 Н / (0,2 кг * 9,8 м/с^2))
θ ≈ arctg(1,96 Н / 1,96 Н) ≈ 45°
Таким образом, сила натяжения шнура составляет 1,96 Н, а угол отклонения шнура от вертикали составляет примерно 45°.