Question

Proszę o rozwiązania załącznika z wyjaśnieniem.

Answer 1

ZADANIE 1

Na ciało działa siła proporcjonalna do jego masy oraz sumy przyspieszenia grawitacyjnego Ziemi oraz przyspieczenia a, z jakim porusza się układ.



Na ciało z kolei działa siła tarcia równa iloczynowi współczynnika tarcia oraz siły nacisku, która w tym przypadku równa jest sumie siły grawitacji oraz siły bezwładności wynikającego z faktu, że układ porusza się w górę z przyspieszeniem a. Wypadkowa siła nacisku jest zatem równa



Aby klocki pozostawały w spoczynku, siła tarcia musi być większa lub równa sile


Przekształcamy by wyliczyć minimalny współczynnik tarcia który pozwoli zapewnić by klocki pozostawały w spoczynku:






Otrzymaliśmy wynik. Poprawna jest odpowiedź b)

ZADANIE 2
Na ciało działa siła ciążenia.



Wypadkowe przyspieszenie układu równe jest sile działającej na układ podzielone przez całkowitą masę układu:


Mamy już przyspieszenie - teraz naciąg.

Ciału przyspieszenie nadaje siła ciążenia pomniejszona o siłę naciągu nici.


Przekształcając:




Po kilku przekształceniach otrzymujemy wynik. Alternatywnie można wyliczyć naciąg wykorzystując fakt, że jest on siłą nadającą przyspieszenie ciału .



Jak widać drugi sposób był dużo prostszy, a wynik otrzymaliśmy ten sam :) Natomiast potwierdza to spójnośc teorii jak i poprawność naszych wyliczeń.

Wnioskując z wyników, w tym zadaniu poprawna jest odpowiedź c).

Dodatkowa informacja - patrząc na niektóre wyniki które autor zadania nam proponuje, chcąc nas zwieść, możemy  niektóre z nich od razu odrzucić, ponieważ nie zgadzają się jednostki. Jest tak w punkcie d, gdzie w liczniki mamy kilogramy a w mianowniku kilogramy do kwadratu(!), podczas gdy spodziewamy się że powinno być odwrotnie.