Причиной возникновения ускоренного движения тела является действие на это тело других тел с некоторой силой.
Чем сильнее футболист бьет ногой по лежащему на поле мячу, тем большее ускорение приобретает при этом мяч и тем большую скорость он успевает набрать за те доли секунды, пока взаимодействует с ногой футболиста.
На рисунке 32 проделан опыт с легкоподвижной тележкой, на которой укреплена маленькая капельница и два одинаковых легких вентилятора. Масса тележки вместе с капельницей известна. К тележке привязан один из концов нити, перекинутой через блок. К другому концу нити прикреплен небольшой груз. Вдоль траектории движения тележки расположили бумажную ленту. Открыли кран капельницы и включили вентиляторы. Вентиляторы толкают тележку с некоторой постоянной силой, и при этом на бумажной ленте оставаются следы капель, падающих через равные промежутки времени.
Измерив расстояния между соседними метками на ленте, убедились, что эти расстояния относятся как ряд нечетных последовательных чисел – значит, тело движется равноускоренно. Затем определили ускорение тележки.
Рассчитав ускорение тележки, удвоили массу всей движущейся системы помощью гирь и так же определили ускорение тележки.
Из рассмотренного опыта следует, что ускорения, сообщаемые телам одной и той же постоянной силой, обратно пропорциональны массам этих тел.
Второй закон Ньютона: ускорение тела прямо пропорционально равнодействующей сил, приложенных к телу, и обратно пропорционально его массе. Математически он выражается формулой: a = \(\frac{F}{m}\)
Вектор ускорения совпадает по направлению с вектором равнодействующей приложенных к телу сил.
По направлению силы можно судить о направлении движения тела. Так как вектор ускорения совпадает по направлению с вектором равнодействующей приложенных к телу сил, то, придавая телу ускорение, направление движения тела будет совпадать с направлением силы. Футболист бьет ногой по лежащему на поле мячу, сила направлена от ноги, и мяч летит по направлению от ноги.
Тело движется прямолинейно с постоянным ускорением, ускорение этого тела всегда сонаправлена с равнодействующей приложенных к телу сил. Противоположно направлены равнодействующей силе могут быть скорость и перемещение.
-
Участок AB – с увеличивающимся по модулю ускорением;
Участок BC – с постоянным ускорением (равноускоренно);
Участок CD – с уменьшающимся по модулю ускорением;
Участок DE – равномерно.
|
Дано: a = 0,8 м/с2 m = 50 кг |
Решение: a = \(\frac{F}{m}\) ; F = ma F = 50 × 0,8 = 40 (Н) Ответ: F = 40 Н. |
|---|---|
| F – ? |
|
Дано: \(\nu\) = 4 м/с t = 20 с m = 184 т |
СИ 184000 кг |
Решение: F = ma ; a = \(\frac{\nu}{t}\) F = \(\frac{\text{mν}}{t}\) F = \(\frac{184000 \times 4}{20}\) = 36800 (Н) = 36,8 (кН) Ответ: F = 36,8 кН. |
|---|---|---|
| F – ? |
|
Дано: m1 = m2 = m a1 = 0,08 м/с2 a2 = 0,64 м/с2 F1 = 1,2 Н |
Решение: F1 = ma1 ; m = \(\frac{F_{1}}{a_{1}}\) F2 = ma2 ; m = \(\frac{F_{2}}{a_{2}}\) \(\frac{F_{1}}{a_{1}}\) = \(\frac{F_{2}}{a_{2}}\) ; F2 = \(\frac{F_{1}a_{2}}{a_{1}}\) F2 = \(\frac{1,2\ \times 0,64}{0,08}\) = 9,6 (Н) Ответ: F2 = 9,6 Н. |
|---|---|
| F2 – ? |
|
Дано: m = 0,5 кг Fт = 5 Н FА = 10 Н Fс = 2 Н |
Решение: a = \(\frac{F}{m}\) Равнодействующая всех сил, действующих на тело, равна: F = FА – Fт – Fс a = \(\frac{F_{A} - F_{т} - F_{с}}{m}\) a = \(\frac{10 - 5 - 2}{0,5}\) = 6 (м/с2) Ответ: а = 6 м/с2. |
|---|---|
| а – ? |
|
Дано: m = 200 г F1 = 2 Н F2 = 3 Н |
СИ 0,2 кг |
Решение: a = \(\frac{F}{m}\) На рисунке 34 равнодействующая всех сил, действующих на тело, равна: F = F1 + F2 a = \(\frac{F_{1} + F_{2}}{m}\) a = \(\frac{2 + 3}{0,2}\) = 25 (м/с2) Ответ: а = 25 м/с2. |
|---|---|---|
| а – ? |






