1. Знайти масу та вагу 10 л бензину. Знайти силу тяжіння яка діє на цей бензин з каністрою, якщо маса каністри 500 г.
2. Знайти рівнодійну силу для двох сил 40 Н та 30 Н напрямлених вздовж однієї прямої. Скільки розв'язків має задача? Зобразити також графічно сили в зручному масштабі.
3. Пружину розтягують від 3 см до 8 см прикладаючи силу 2 Н. Знайти її жорсткість.
4. Знайти коефіцієнт тертя між вантажем 800 г та горизонтальною поверхнею, якщо вантаж рухають горизонтально за допомогою пружини жорсткістю 200 Н/м, і видовження пружини при цьому 1 см.
Ответы
Відповідь:
1. Маса 10 л бензину приблизно 7,3 кг (густина бензину приблизно 0,73 кг/л).
Вага бензину дорівнює 7,3 кг * 9,8 м/с^2 = 71,4 Н.
Сила тяжіння, що діє на бензин і каністру, дорівнює 71,4 Н + 0,5 кг * 9,8 м/с^2 = 72 Н.
2. Рівнодійну двох сил 40 Н і 30 Н, спрямованих уздовж однієї прямої, можна знайти методом паралелограма.
Сума сил дорівнює 40 Н + 30 Н = 70 Н, тобто рівнодійна сил.
Задача має лише один розв’язок, який є сумою сил. Графічно сили можна представити у вигляді векторів, що починаються з однієї точки, а рівнодійна сил є діагоналлю паралелограма, утвореного двома силами.
3. Жорсткість пружини можна знайти за допомогою рівняння:
жорсткість = сила / розширення
де сила - це прикладена сила 2 Н, а розтягнення - це зміна довжини пружини від 3 см до 8 см, що становить 5 см. Отже, жорсткість можна розрахувати як:
жорсткість = 2 Н / (5 см * 10^-2 м/см) = 400 Н/м
4. Коефіцієнт тертя між вантажем і горизонтальною поверхнею можна знайти за допомогою рівняння:
тертя = сила тертя / нормальна сила
де сила тертя - це сила, необхідна для переміщення вантажу, а нормальна сила - це вага вантажу. Силу тертя можна обчислити, використовуючи силу, необхідну для подовження пружини на 1 см:
сила тертя = жорсткість * подовження =
200 Н/м * (1 см * 10^-2 м/см) = 2 Н
Нормальною силою є вага вантажу, який становить 800 г * 9,8 м/с^2 = 7,84 Н. Отже, коефіцієнт тертя можна розрахувати як:
тертя = 2 Н / 7,84 Н = 0,25.