Расчёт физической величины: механические явления · 72 задания
- Задание №7№7Сложное
Лёгкий рычаг находится в равновесии под действием двух сил. Сила F₁ = 6 Н. Чему равна сила F₂, если длина рычага равна 25 см, а плечо силы F₁равно 15…
Простые механизмы. Рычаг. КПД
- Задание №7№7Лёгкое
При взвешивании груза в воздухе показание динамометра равно 2 Н. Если груз погружён в воду, показание динамометра равно 1,6 Н. Какова выталкивающая си…
Закон Архимеда. Плавание тел
- Задание №7№7Лёгкое
Камень массой 1 кг, брошенный вертикально вверх, достиг максимальной высоты – 20 м. Чему равна кинетическая энергия камня в момент броска? Сопротивлен…
Закон сохранения энергии
- Задание №7№7Среднее
Груз массой 2 кг упал из состояния покоя с высоты 4 м от пола на стол высотой 1 м, стоящий на полу. Чему равна работа силы тяжести при падении груза?
Работа и мощность
- Задание №7№7Лёгкое
На рисунке изображён неподвижный блок, с помощью которого равномерно поднимают груз массой 200 кг. Какую силу при этом прикладывают к свободному концу…
Простые механизмы. Рычаг. КПД
- Задание №7№7Среднее
Движущийся со скоростью 3 м/с шар массой 2 кг соударяется с неподвижным шаром массой 1 кг. После удара шары движутся как единое целое. Чему равна скор…
Закон сохранения импульса
- Задание №7№7Среднее
Тело брошено вертикально вверх. На рисунке показан график зависимости кинетической энергии тела от его высоты над точкой броска. Чему равна потенциаль…
Закон сохранения энергии
- Задание №7№7Среднее
Груз подвесили на упругую пружину жёсткостью 50 Н/м. При этом пружина растянулась на 4 см. Чему равна масса подвешенного груза?
Закон Гука
- Задание №7№7Сложное
В U -образном сосуде находятся две несмешивающиеся жидкости. Во сколько раз плотность жидкости 1 меньше плотности жидкости 2?
Давление
- Задание №7№7Лёгкое
Камень массой 2 кг бросили вертикально вверх с поверхности Земли. В момент броска его кинетическая энергия была равна 400 Дж. Какую потенциальную энер…
Закон сохранения энергии
- Задание №7№7Лёгкое
Тело движется в положительном направлении оси Ox. На рисунке представлен график зависимости от времени t для проекции F_x силы, действующей на тело. Н…
Импульс тела
- Задание №7№7Сложное
Брусок равномерно и прямолинейно перемещали по горизонтальной поверхности, прикладывая силу тяги, направленную по движению бруска и равную по модулю 1…
Работа и мощность
Два мальчика растягивают динамометр в противоположные стороны. Каждый прикладывает силу, равную 100 Н. Какое значение показывает динамометр?
Правильный ответ
100
Пояснение
Решение.
Для решения этой задачи необходимо вспомнить принцип работы пружинного динамометра и законы Ньютона.
1. Физический принцип работы прибора. Динамометр измеряет силу упругости, возникающую при деформации (растяжении) его пружины. Согласно закону Гука, сила упругости прямо пропорциональна удлинению пружины: Fупр=k⋅Δx. Именно значение этой силы упругости и отображается на шкале прибора.
2. Анализ взаимодействия. Когда два мальчика тянут динамометр в противоположные стороны с силами F1=100 Н и F2=100 Н, система находится в равновесии. Рассмотрим силы, действующие на пружину. Один мальчик тянет за крючок, а второй — за корпус динамометра (или за кольцо с другой стороны).
3. Сравнение с неподвижной опорой. Ситуация, когда два мальчика тянут динамометр в разные стороны силой по 100 Н, абсолютно эквивалентна ситуации, когда один конец динамометра закреплён на неподвижной стене, а другой мальчик тянет за свободный конец с силой 100 Н. В этом случае, согласно третьему закону Ньютона, стена будет действовать на динамометр с такой же по модулю силой реакции 100 Н, направленной в противоположную сторону.
4. Вывод. Поскольку в обоих случаях (и со стеной, и со вторым мальчиком) на пружину действует пара сил, растягивающих её, и модуль каждой из этих сил равен 100 Н, то и сила упругости, возникающая в пружине, будет равна 100 Н. Следовательно, показания динамометра будут соответствовать приложенной силе одного из участников.
Ответ: 100 Н
Источник: ФИПИ