Kepe O.E 컬렉션의 문제 1.2.11에 대한 솔루션입니다.

1.2.11 무게가 16N인 공 1과 공 2는 블록 D 위에 던진 실로 연결되어 균형을 유지합니다. 각도 θ= 30°인 경우 공 2의 무게를 결정합니다. (답변 9.24)

이 문제를 해결하려면 신체 평형 조건을 사용해야 합니다.

Σ에프 = 0, 여기서 Σ에프는 신체에 작용하는 모든 힘의 합입니다.

이 경우 볼 2에는 두 가지 힘, 즉 나사산 T의 장력과 중력 F가 작용합니다.₂.

실의 장력이 비스듬히 향하고 있습니까? 지평선으로:

티 = 에프₁/sin?, 여기서 F₁ - 공의 중력 1.

공 2의 중력은 수직으로 아래쪽을 향합니다.

F₂ =중₂g, 어디에서 m₂ - 공의 질량 2, g - 자유 낙하 가속도.

시스템이 평형 상태에 있다는 점을 고려하면 스레드의 장력은 볼 2의 중력과 같아야 합니다.

티 = 에프₂.

T와 F에 대한 표현식 대체₂, 우리는 다음을 얻습니다:

F₁/죄? =m₂g

공 2의 질량을 표현하면 다음과 같습니다.

m₂ = F₁/(g*sin?) = 16/(9.81*sin30°) = 9.24 N

따라서 공 2의 무게는 9.24N이다.

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이 문제는 블록 위에 스레드로 연결된 두 개의 볼이 평형 상태에 있다고 가정합니다. 문제는 실의 각도가 30도인 경우 두 번째 공의 무게를 결정하는 것입니다. 문제에 대한 해결책은 물리법칙을 더 잘 이해하고 실제로 적용하는 데 도움이 되는 상세한 계산과 설명의 형태로 제시됩니다.

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주어진: 볼 무게 1 - 16 N 실과 수평선 사이의 각도는 30도입니다.

찾다: 공 무게 2

해결책: 볼 1과 볼 2는 블록 D 위의 스레드로 연결되어 균형을 유지합니다. 이는 공 1의 무게와 공 2의 무게가 동일해야 함을 의미합니다.

에너지 보존 법칙을 사용하여 공 2의 무게를 구할 수 있습니다. 시스템에 작용하는 힘을 살펴보겠습니다.

• 공 1의 무게는 아래쪽을 향하고 있으며 16N과 같습니다.
• 공 2의 무게는 아래쪽을 향하고 있으며 알 수 없습니다.
• 실의 장력은 위쪽을 향하고 두 볼의 무게와 같습니다.

그래서 우리는 방정식을 쓸 수 있습니다:

16 N + 볼 무게 2 = 실 장력

기하학적 고려 사항을 통해 실 장력을 표현할 수 있습니다.

실 장력 = 볼 무게 1 / sin ?

어디 ? - 실과 수평선 사이의 각도는 30도입니다.

이제 최종 방정식을 작성할 수 있습니다.

16 N + 볼 2의 무게 = (16 N / sin 30°)

이 방정식을 풀면 다음을 얻습니다.

볼 무게 2 = (16 N / sin 30°) - 16 N ≒ 9.24 N

따라서 볼 2의 무게는 약 9.24N입니다.

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