If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Ако си зад уеб филтър, моля, увери се, че домейните *. kastatic.org и *. kasandbox.org са разрешени.

Основно съдържание
Текущ час:0:00Обща продължителност:8:44

Въпроси със свободен отговор по Физика за напреднали 1

Видео транскрипция

Нека сега се справим с част с. Казват ни: "Блок 3 с маса m3" – това е ето тук – "е добавен към системата, както е показано по-долу. Няма триене между блок 3 и масата. Посочи дали големината на ускорението на блок 2 сега е по-голяма, по-малка или същата като в оригиналната система от два блока. Обясни как стигаш до отговора си." Нека помислим за логиката тук. Ако помислиш за сумарните сили върху самата система, те са същите като преди, сега вътрешните сили ще са различни, сега ще имаш две различни сили на опън, когато имаш две различни нишки, но сумарните сили, тези, които карат това да ускори в посока нагоре вляво, надясно отгоре и после надолу вдясно, това пак е разликата в теглата между тези два блока, но сега тази разлика между теглата на двата блока придвижва повече маса и знаем, че силата е равна на масата по ускорението, или ускорението е равно на силата, делена на масата, и нашата сумарна сила е разликата между теглата на блоковете, но сега ще движим повече обща маса, така че това ще е m1 + m2 + m3 и сега ще имаш по-малко ускорение. И сега можеш да запишеш, че ускорението е по-малко, понеже същата разлика в теглата между m1 и m2 сега ускорява повече маса. И това е логическото обяснение и ако искаш да поразровиш по-надълбоко, можеш да направиш диаграми на силите за всички тези блокове тук и ще стигнеш до същото заключение. Нека направим това, за да сме уверени. Какви ще са силите върху маса 1? Ще имаш силата на гравитацията, която е m1g, а после ще имаш възходящата сила на опън, дърпаща нагоре, и тя ще е по-голяма от силата на гравитацията. Ще направим това в различен цвят. Ще имаш... опа, нека го направя – ще имаш тази сила на опън, нека я наречем T1. Тук ще имаш две различни сили на опън, понеже имаш две различни нишки. Силата на опън тук е T1, а силата на опън тук също ще е T1, така че ще направя същата големина, T1. Тъй като блок 2 е с по-голяма тежест от блок 1, понеже има по-голяма маса, знаем, че цялата система ще ускори – вдясно ще ускори надолу, вляво ще ускори нагоре, а отгоре ще ускори надясно. И ако отгоре ускорява надясно, тогава силата на опън във втората нишка ще е по-голяма от силата на опън в първата нишка. Ще направя това в друг цвят. Трудно ми е да чертая прави линии. Можем да наречем това T2 и ако това е T2, тогава силата на опън през – тогава това също ще е T2, понеже големината на силата на опън през цялата нишка ще е една и съща, а после имаме теглото на блока, имаме теглото на блок 2, което ще е по-голямо от тази сила на опън, така че това е m2g. Сега начертах всички сили, които се отнасят до големината на ускорението. Ако искам да направя пълна диаграма на силата, в която се фокусирам върху m1, m2 и m3, има още някои сили, които действат върху m3. m3 във вертикалната посока – имаш нейното тегло, което можем да наречем m3g, но не ускорява надолу, понеже плота прилага сила нагоре върху нея със същата големина и неутрализира теглото. Това е, ако искаш да направиш по-пълна диаграма на силите, но ни интересуват нещата, които се движат в посоката на ускорението, в зависимост от това къде на масата сме и можем просто да използваме втория закон на Нютон, както преди, като кажем, че сумарните сили в дадена посока са равни на масата по големината на ускорението в тази дадена посока. Големината на тази сила е равна на масата по големината на ускорението. Можем да направим това първо с блок 1. Ще го направя в този оранжев цвят. Какви са сумарните сили върху блок 1? Това е T1 - m1g. Това ще е равно на масата по ускорението. Това ще е m1 по ускорението. А блок 3? Блок 3 ускорява надясно. Ще имаме T2 – ще направим това в различен цвят – блок 3 ще има T2 - T1 и това е равно на m3 и големината на ускорението ще е еднаква. Тук ускоряваме надясно, тук ускоряваме нагоре, тук ускоряваме надолу, но големините ще са еднакви, мога да ги отбележа с това малко а. И накрая можем да помислим за блок 2. Можем да кажем, че сумарните сили – това са m2g - T2, това действа срещу m2g – е равно на m2 по ускорението. Ако искаме да намерим ускорението, и това ще е доста удобно, можем просто да съберем всички леви страни, за да получим нова лява страна, и да съберем всички десни страни, за да получим нова дясна страна. Можем алгебрично да направим това, понеже всички те са – това е равно на това, това е равно на това, това е равно на това, така че ако събереш тези и после събереш тези, сборовете им ще са равни един на друг. И какво ще получиш? Ако събереш всички тези, това Т1 ще се съкрати с изваждането на Т1, това Т2 ще се съкрати с изваждането на Т2 и просто ще ти остане m2g - m1g е равно на – и нека го запиша – е равно на m1a + m3a + m2a. Можем, разбира се, да изнесем а. Нека запиша това като равно на а по (m1 + m2 + m3) и после можем да разделим двете страни на m1 + m2 + m3. Нека направим това. m1 + m2 + m3. m1 + m2 + m3. Тези се съкращават. И това е големината на ускорението. Забележи, имаш същата разлика в теглата, която предоставя сумарната сила върху системата, но сега тя ускорява повече маса. Можеш дори да кажеш, че тук имаш повече маса за ускоряване, докато имаш същата сумарна сила, действаща върху системата, не говорим за вътрешните сили – всички те се съкратиха, когато събрах тези уравнения – и ако взимаш същата сумарна сила и я делиш на повече маса ще имаш по-малко ускорение. Надявам се, че това ти се видя логично.
AP® е регистрирана търговска марка на College Board, които не са прегледали този ресурс.