Розв язування задач з теми Взаємодія сил Задачі

Розв'язування задач з теми “Взаємодія сил”

Задачі на тему «Взаємодія сил» 1. Двоє хлопчиків везуть сани. Один штовхає сани позаду із силою 20 Н, а другий тягне їх за мотузку із силою 30 Н. Зобразіть діючі сили графічно, уважаючи, що вони спрямовані горизонтально.

2. На тіло діють три сили та спрямовані уздовж однієї прямої, причому Чому дорівнює сила F 3, якщо рівнодійна всіх трьох сил дорівнює 10 Н? Скільки розв’язків має ця задача? Зробіть у зошиті схематичні рисунки, що відповідають кожному з розв’язків. (Завдання має 4 розв’язки: 2 Н, 8 Н, 12 Н, 18 Н) 3. Чи може рівнодійна двох сил 4 Н і 5 Н, що діють на тіло уздовж однієї прямої, дорівнювати 2 Н? 3 Н? 8 Н? 10 Н? 4. Чи може автомобіль рухатися по дорозі, якщо рівнодійна всіх сил, прикладених до нього, спрямована протилежно до напрямку руху? Якщо так, наведіть приклад. 2. Чи може тіло рухатися угору, якщо рівнодійна всіх сил, прикладених до тіла, спрямована вниз? Якщо так, то наведіть приклад.

Задачі на тему “Сила пружності” 1. Сила F 1 = 40 H розтягує пружину на x 1 = 8 cм. Яка сила розтягне пружину ще на Δx = 6 cм?

Розв’язок При розтяганні пружини виникає сила пружності, що дорівнює прикладеній до неї силі — F = Fпр. Оскільки деформація пружна, то скористаємося законом Гука: Для двох описаних у завданні випадків можна записати: і . Звідси: Деформація під час дії сили F 2 дорівнює Перевіряємо одиниці величин: Обчислюємо шукану силу: . Тоді

2. Під дією якої сили пружина жорсткістю 1500 Н/м укоротилася на 5 см? 3. До пружини довжиною 8 см підвісили вантаж масою 100 г. Довжина пружини стала 12 см. Якої маси вантаж необхідно підвісити до пружини, щоб її довжина стала 9 см?

4. Чи завжди при збільшенні сили, що розтягує пружину, у стільки ж разів збільшується її деформація? 5. На столі лежить куля. Зобразіть графічно силу пружності, що діє на кулю. До чого прикладена сила пружності? Яка причина виникнення сил пружності?

Задачі на тему «Сила тяжіння» 1. Яка сила тяжіння діє на м’яч масою 400 г? 2. Чому дорівнює вага 2 л гасу? 3. Спортсмен утримує на витягнутих руках штангу вагою 800 Н. Чому дорівнює маса штанги?

4. Чи володіє вагою тіло, що плаває на поверхні води? 5. Чи доводилося вам відчувати (хоча б короткочасно) стан невагомості? Якщо так, то коли саме? 6. Чи перебуває в невагомості легкий пух, що навесні й улітку літає в повітрі?

Задачі на тему «Сила тертя» 1. Брусок масою 2 кг тягнуть по горизонтальному столу, прикладаючи горизонтальну силу 6 Н. При цьому брусок рухається з постійною швидкістю. Який коефіцієнт тертя між бруском і столом?

Розв’язок Позначимо масу бруска m, а силу, з якою тягнуть брусок, З формули випливає, що Оскільки брусок рухається з постійною швидкістю, сила тертя врівноважує силу, з якою тягнуть брусок, тобто дорівнює їй за модулем: Сила нормального тиску для бруска, що перебуває на горизонтальному столі, урівноважує силу ваги й тому теж дорівнює їй за модулем: N =mg. Отже, Перевіривши одиниці величин, підставляємо числові дані й одержуємо:

2. Брусок тягнуть по столу, прикладаючи горизонтальну силу 1 Н. Яка маса бруска, якщо він рухається рівномірно й коефіцієнт тертя між бруском і столом дорівнює 0, 2? 3. Для того щоб рівномірно рухати книгу по столу, необхідно прикласти горизонтальну силу 2 Н. Визначте коефіцієнт тертя ковзання між книгою й столом, якщо маса книги 1 кг.

Поміркуй 1. Чому не розв’язуються шнурки на черевиках? 2. Що змінюється зі збільшенням ваги автомобіля: сила тертя чи коефіцієнт тертя? 3. Чому головку сиру легше розрізати на шматки міцною ниткою, ніж ножем? 4. З якою метою гімнасти перед виступом натирають долоні рук спеціальною речовиною, що збільшує коефіцієнт тертя між долонями та перекладиною — тальком?

Задачі «Момент сил. Важіль» 1. Візок піднімають по похилій площині, прикладаючи силу 100 Н, спрямовану уздовж похилої площини. Яка маса візка, якщо довжина похилої площини 2 м, а висота 1 м? 2. Як за допомогою двох рухомих блоків одержати виграш у силі в 4 рази? Можна використати будь-яке число нерухомих блоків. Наведіть 2 розв’язки завдання.

Розв’язок 1) Можна використати 2 рухомих блоки й 1 нерухомий, як показано на лівому рисунку. Кожний з рухомих блоків дає виграш у силі в 2 рази, тому сила натягу мотузки a дорівнює 2 F, а сила натягу мотузки b, що втримує вантаж, дорівнює 4 F, тобто сумарний виграш у силі в 4 рази. 2) Можна використати 2 рухомих блоки й 2 нерухомих, як показано на правому рисунку. При цьому сила натягу кожної із двох мотузок, що утримують вантаж, дорівнює 2 F, завдяки чому виходить сумарний виграш у силі в 4 рази.

3. Вантаж масою 300 кг піднімають за допомогою одного рухомого блоку, прикладаючи силу 1600 Н. Яка маса блоку?

Поміркуй 1. Чому діаметр ведучих коліс трактора значно більше діаметра ведучих коліс легкового автомобіля? 2. Чому розмотувати нитку з повної котушки легше, ніж із частково розмотаної? 3. Як можна з’єднати один з одним нерухомі й рухомі блоки, щоб одержати виграш у силі в 6 разів? 4. У якому напрямку треба тягти вільний кінець мотузки, щоб легше було піднімати вантаж?