Задание 7

Расчёт физической величины: механические явления · 72 задания

Задание №7
№7
Лёгкий рычаг находится в равновесии под действием двух сил. Сила F 1 = 6 Н. Чему равна сила F 2 , если длина рычага равна 25 см, а плечо силы F 1 равн…
Простые механизмы. Рычаг. КПД
Задание №7
№7
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
№7
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
№7
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
№7
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
№7
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
№7
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
№7
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
№7
В U -образном сосуде находятся две несмешивающиеся жидкости. Во сколько раз плотность жидкости 1 меньше плотности жидкости 2?
Давление
Задание №7
№7
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
№7
Тело движется в положительном направлении оси Ox . На рисунке представлен график зависимости от времени t для проекции F x силы, действующей на тело.…
Импульс тела
Задание №7
№7
Брусок равномерно и прямолинейно перемещали по горизонтальной поверхности, прикладывая силу тяги, направленную по движению бруска и равную по модулю 1…
Работа и мощность

Задание №7 — МЕХАНИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ

На тело действуют три силы, модули которых F₁ = 2 Н, F₂ = 3 Н и F₃ = 6 Н. Силы действуют в одной плоскости. Направления действия сил показаны на рисунке.

Чему равен модуль равнодействующей этих трёх сил?

Правильный ответ

Пояснение

Решение.

Для решения задачи воспользуемся методом проекций сил на оси координат. Введём прямоугольную систему координат так, чтобы ось $Ox$ была направлена вправо (вдоль силы $\vec{F}_2$ ), а ось $Oy$ — вертикально вверх (вдоль силы $\vec{F}_1$ ).

1. Определение масштаба рисунка:
По условию задачи модули сил равны: $F_1 = 2$ Н, $F_2 = 3$ Н, $F_3 = 6$ Н.
Посмотрим на рисунок и посчитаем количество клеток, соответствующих каждому вектору:
- Вектор $\vec{F}_1$ занимает 2 клетки по вертикали. Значит, 1 клетка соответствует $1$ Н.
- Вектор $\vec{F}_2$ занимает 3 клетки по горизонтали, что соответствует $3$ Н.
- Вектор $\vec{F}_3$ занимает 6 клеток по вертикали вниз, что соответствует $6$ Н.
Масштаб подтверждается: 1 клетка = 1 Н.

2. Нахождение проекций сил на оси координат:
Равнодействующая сила $\vec{R}$ равна векторной сумме всех сил: $\vec{R} = \vec{F}_1 + \vec{F}_2 + \vec{F}_3$ .
Найдём проекцию равнодействующей на ось $Ox$ :
$R_x = F_{1x} + F_{2x} + F_{3x}$
Так как $\vec{F}_1$ и $\vec{F}_3$ перпендикулярны оси $Ox$ , их проекции равны нулю. Сила $\vec{F}_2$ направлена вдоль оси $Ox$ .
$R_x = 0 + 3 + 0 = 3$ Н.

Найдём проекцию равнодействующей на ось $Oy$ :
$R_y = F_{1y} + F_{2y} + F_{3y}$
Сила $\vec{F}_1$ направлена вдоль оси $Oy$ , сила $\vec{F}_2$ перпендикулярна ей, а сила $\vec{F}_3$ направлена противоположно оси $Oy$ .
$R_y = 2 + 0 - 6 = -4$ Н.

3. Вычисление модуля равнодействующей:
Модуль вектора равнодействующей силы $R$ находится по теореме Пифагора через его проекции:
$R = \sqrt{R_x^2 + R_y^2}$
Подставим числовые значения:
$R = \sqrt{3^2 + (-4)^2} = \sqrt{9 + 16} = \sqrt{25} = 5$ Н.

Ответ: 5

Источник: ФИПИ