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
Answers & Comments
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.