Kepe O.E. のコレクションからの問題 1.2.11 の解決策。

1.2.11 重さ 16N のボール 1 とボール 2 は、ブロック D 上に投げられた糸によって接続され、バランスが保たれます。角度α＝３０°の場合のボール２の重量を決定する。 (回答9.24)
この問題を解決するには、身体の平衡条件を使用する必要があります。
ΣF = 0、ここで ΣF は物体に作用するすべての力の合計です。
この場合、ボール 2 には、糸の張力 T と重力 F の 2 つの力が作用します。₂.
糸の張力が斜めにかかる？地平線まで：
T = F₁/sin?、ここで F₁ - ボールの重力 1.
ボール 2 の重力は垂直下向きです。
F₂ = メートル₂g、ここでm₂ - ボールの質量 2、g - 自由落下の加速度。
システムが平衡状態にあることを考慮すると、糸の張力はボール 2 の重力と等しくなるはずです。
T = F₂.
T と F の式の置換₂、我々が得る：
F₁/罪？ = m₂g
ボール 2 の質量を表すと、次のようになります。
m₂ = F₁/(gsin?) = 16/(9.81sin30°) = 9.24 N
したがって、ボール 2 の重量は 9.24 N になります。

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この問題は、ブロック上で糸で接続され、平衡状態にある 2 つのボールを考慮します。問題は、糸の角度が 30 度であるとして、2 番目のボールの重さを決定することです。問題の解決策は、物理法則をより深く理解し、実際に適用するのに役立つ詳細な計算と説明の形で提示されます。

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与えられる: ボール重量 1～16N 糸と地平線との間の角度は 30 度です

探す：ボール重量2

解決：ボール 1 とボール 2 はブロック D 上で糸で接続されており、バランスが保たれています。これは、ボール 1 の重さとボール 2 の重さが等しくなければならないことを意味します。

エネルギー保存の法則を使用して、ボール 2 の重量を求めることができます。システムに作用する力を見てみましょう。

したがって、次の方程式を書くことができます。

16N＋ボールの重さ2＝糸張力

幾何学的考察から糸張力を表現できます。

糸張力＝ボールの重さ１／sin?

どこ？ - 糸と地平線の間の角度、30 度。

これで、最終的な方程式を書くことができます。

16N＋ボール2の重さ＝（16N／sin30°）

この方程式を解くと、次のようになります。

ボール重量2 = (16 N / sin 30°) - 16 N ≒ 9.24 N

したがって、ボール 2 の重量は約 9.24 N になります。

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